在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上都被用来进行绝热保温。相比目前使用的深冷保温材料，达到同样的效果，所需保冷层厚度大大减小，为密集型管线排布设计提供优化。气凝胶又被称为“保温绝热材料”、“超级海绵”，可用于生产耐高低温太空服、生产具有隐形、隔噪、防爆一体的航天器，使用气凝胶生产新型网球拍的强度可提高10倍。与传统保温隔热材料相比，同等隔热效果下，气凝胶材料厚度只有传统保温隔热材料的1/2-1/5。在建筑领域，气凝胶保温毡、保温板应用将日趋普及，特别是含有气凝胶的建筑涂料，具有隔热、隔噪音、比重轻等特点，具有极为客观的市场潜力。
气凝胶是连续相，纤维是分散相，所得气凝胶产品往往可以获得较低的导热系数，并且产品质量的一致性较好。气凝胶的吸附性可用来制造防毒面具或用来治理油体***带来的污染，还用在过滤器、燃料储存等方面。此外，气凝胶还能作为模板材料。“无穷多遮热板”的效应：由于材料内的气孔均为纳米级气孔再加材料本身极低的体积密度，使材料内部气孔壁数日趋于“无穷多”。
“零对流”效应：当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时，气孔内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气孔壁上，这时材料处于近似真空状态超低的导热系数，带来了超薄的保温层厚度，只需原有保温材料1/3-1/5的体积，即可达到同样保温效果。所谓二次复合，就是先制备出气凝胶粉末，然后在设法把气凝胶粉末与纤维复合在一起。这种方法获得产品气凝胶和纤维都不是连续相。
