轻质材料组成复杂，主要由晶体、非晶体等固相结构和气相结构组成。所以轻质材料的导热可分为固相传导和热量通过孔隙内部的气相传导。轻质材料是具有高比例气相结构的材料，气孔率指的是孔容与材料总体积的比，通常用百分率表示。气孔率是影响轻质隔热耐火材料热导率的重要指标。如图1，轻质材料内部气孔类型可分为开口气孔、闭口气孔和贯通气孔三类。气固相结合的轻质隔热耐火材料具有良好的保温隔热性能，大大的减少热量的损失。
轻质隔热耐火材料的保温隔热性能受控于材料内部引入的气孔。因为空气的热导率为0.0245-0.0778W/(m·K)，大大的降低了材料的导热系数，增强了保温隔热效果。固相传热的传导方式表现为热传导，当热量经过隔热层，没有达到气孔前其传导方式主要为固相传导，传递热量的多少由材料本身的材质决定，当热量传递到气孔时分为两种线路继续传导：一种是绕过气孔缝隙继续固相传导，传导路径增加使得热阻变大，导热系数减小，另一种是继续原始路线穿过气孔进行气相传导。热量在气孔内的热传导也可分为两种传导方式，一种是热对流，而另一种是热辐射。
图1 轻质隔热耐火材料内气孔模型
假设两种传导方式理想化，具体传导方式模型如图1.3所示。空气中传递的热量远小于固相中传递热量，大约占固相传导热量的1/10左右。对于整个材料传导过程来说，气相所占的比例越大导热系数越小。气相中热对流传导与气孔孔径的大小存在密切的关系，气孔孔径越小，气体之间的相对流动性限制就越大，对流传热数值变小。当材料孔径小于一定数值时即小于或等于空气分子运动自由程，气体相对静止，对流传热为零。
Spiel指出，在多孔材料中，固相与气相的实际导热系数可由以下关系式得出(1-1)：
K=P·Kg+(1-P)Ks(1-1)
K=(Kg-Ks)·P+Ks(1-2)
式中：
Ks为固相导热系数，W/(m·K);
Kg为气相导热系数，W/(m·K);
P为材料孔隙率，(%)
K为多孔材料有效导热系数，W/(m·K);
由式(1-2)可知，轻质隔热耐火材料的气孔率影响其有效导热系数。一般情况下气相导热系数Kg小于固相导热系数Ks，从而可以知道(Kg-Ks)为负值。因此，当材料中气孔率增加，材料整体的导热系数减小，材料保温隔热性能提高。轻质隔热耐火材料的实际导热系数除了和气孔孔隙率、孔径大小有关，与气孔孔径分布也有直接关系。罗森诺简化了多孔轻质隔热材料实际导热系数非耦合模型，得到式(1-3)：
图2 轻质隔热耐火材料中的热传递
Ke=(1-P)Ks+P·Kg+4dσT3(1-3)
式中：Ke为材料实际导热系数，W/(m·K);
d为材料的孔径，μm;
T为材料使用温度，K;
σ为玻尔兹曼常数，566.88×10-10，W/(m·K);
根据式(1-4)可知，材料孔隙率不变，轻质隔热耐火材料的导热系数随着孔径的增大而增大。保持气孔率不变，气孔越小其隔热效果越好。因为气孔孔径减小，气孔率不变，单位面积上气孔数增加，从而削弱气体对流，增加热量在固相的传导路径和固—气面的反射频率，减小了热辐射。所以适当减小气孔尺寸对轻质隔热耐火材料的保温隔热效果起到了积极的作用。
轻质耐火隔热材料中的热辐射占据热能损失的一大部分，所以热辐射是轻质隔热耐火材料的不可忽略的传热方式。高温时辐射对轻质隔热耐火材料的导热系数的贡献根据式(1-4)和(1-5)计算：
式中：η为热流密度，W/m2
Kf为热辐射对有效导热系数的贡献，W/(m·K);
σ为玻尔兹曼常数，566.88×10-10，W/(m·K);
T为材料使用温度，K;
-dt/dx为x方向上的温度梯度且热传递方向与温度升高方向相反。
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