玻璃棉由熔融玻璃经高速离心或喷吹工艺制成，形成直径通常在3至8微米之间的纤维。这个尺寸比人类头发细得多。纤维越细，单位体积内纤维的总表面积就越大，对空气的吸附和束缚能力也越强。更重要的是，细纤维能构建出更密集的网状骨架，将空气分割成无数微小的气室。热量在固体纤维中的传导速度远高于空气，而细纤维减少了连续固体传导路径，迫使热量不得不绕行，从而显著降低导热效率。
玻璃棉的孔隙率通常高达90%以上，意味着其体积的绝大部分是空气。静止空气的导热系数仅为0.026 W/(m·K)左右，远低于玻璃本身（约1.0 W/(m·K)）。当热量试图穿过玻璃棉时，它必须依次经过纤维和空气。由于空气被纤维分割在无数微小孔隙中，无法形成有效的对流循环，热量只能通过空气分子缓慢传导。孔隙率越高，空气占比越大，整体导热系数就越低。但孔隙也不能无限大，否则空气会对流，反而加速热传递——这正是玻璃棉纤维网络精细控制孔隙尺寸的原因。
导热系数（λ值）是衡量材料保温性能的核心指标，数值越低，隔热越好。常温下玻璃棉的导热系数一般在0.030至0.045 W/(m·K)之间。这个数值并非固定不变：温度升高时，空气分子热运动加剧，辐射传热占比增加，λ值会上升；密度过低时，孔隙过大易引发对流，λ值也会升高。因此，优质玻璃棉需要在纤维直径、密度和孔隙结构之间找到平衡。例如，密度在10至48 kg/m³之间的玻璃棉制品，往往能实现低的有效导热系数。
理解这些原理后，就能明白为什么玻璃棉在施工中需要保持干燥、避免压实。水分会取代孔隙中的空气，其导热系数是空气的20多倍，一旦受潮，保温性能急剧下降。压实则会破坏孔隙结构，增加固体传导路径。现代玻璃棉还通过添加憎水剂和优化纤维排列，进一步提升长期稳定性。从建筑外墙到工业管道，玻璃棉的隔热本质就是一场对热量传递路径的精密“围堵”——用细纤维锁住空气，用高孔隙率阻断对流，终把导热系数压到低。
