真空多层绝热是瑞典科学家于1951年首先研制成功的，为绝热效果最好的一种绝热类型，故称为超级绝热。辐射屏的安置有两种类型：一种是平膜辐射屏之间用低热导率的间隔材料隔开，平膜辐射屏可以是铝箔或双面（或单面）喷铝的涤纶薄膜；另一种是将辐射屏做成波纹状或凹凸形直接叠置在一起，使辐射屏的发射率尽可能低，且不易氧化与污染。对于铝箔、铜箔、金箔等金属箔，其厚度尽可能薄，因太厚会导致纵向传热；但对于涤纶薄膜上的真空镀金属膜，由于工艺所限，金属膜厚度往往达不到（700～1000）×10^-10米，而导致辐射贯穿，成为半透射体。最常用的辐射屏材料有各种金属箔，特别是价廉而轻便的铝箔和喷铝涤纶薄膜。

间隔材料要求其热导率尽可能低，放气性能小，且有一定的强度，不能太厚。应用最多的间隔材料是无碱玻璃纤维布、玻璃纤维纸、尼龙网布、植物纤维纸等。多层绝热的组合可以选用前述的几种方式。使用最多的是玻璃纤维布（或尼龙网布）与铝箔交替重叠缠绕和复合材料（单面喷铝涤纶薄膜或铝箔纸）自身缠绕。

在影响多层绝热性能的诸多因素中，真空度起关键作用。当真空度大于10帕时，真空度变化对热导率的影响不大；当真空度为10～10^-2帕时，随着真空度的提高，热导率急速下降；当真空度优于10^-3帕时，热导率趋于一个恒定值。因此，一般夹层的表观真空度要优于10^-2帕，多层绝热才能充分发挥效果。