Temperatura na požarišču za gasilske reševalne operacije je na splošno 600 stopinj -1000 stopinj, sevalna toplota pa 115 kW/(m²·s)-200 kW/(m²·s), zato potrebujete gasilsko obleko imeti dobro toplotno izolacijo, da zmanjša toplotno škodo za uporabnika v določenem časovnem obdobju. Ko je gasilska obleka med virom toplote in zaščitenim gasilcem, se toplota prenese v notranjost gasilske obleke s kombiniranim učinkom toplotne prevodnosti, konvekcije in sevanja. Zaradi odbojnega učinka površine tkanine in absorpcijskega učinka tkanine ima določeno toplotno izolacijsko zmogljivost.
Toplotna prevodnost tkaninskih vlaken je veliko večja od toplotne prevodnosti zraka, zato pri prenosu toplote z zunanje strani na notranjo stran gasilske obleke pride do določenega zamika v primerjavi z neposrednim prenosom enake razdalje in časa v zrak. Število plasti tkanine gasilske obleke, lastnosti tkanine, oblika telesa in status nošenja vplivajo na debelino zračne plasti. Manjša debelina zračne plasti pod oblačili ima premalo odpornosti proti toplotni energiji, kar lahko povzroči opekline druge stopnje na koži; vendar bo prevelika debelina zračne plasti povzročila učinek toplotne konvekcije in pospešila prenos toplote.
Toplotna izolacija gasilskih oblek je tesno povezana s toplotno prevodnostjo surovin iz vlaken, strukturno zasnovo gasilskih oblek ter strukturo tkanin in podlog. Pri izbiri vlaken gasilske obleke so izbrana tekstilna vlakna s slabo toplotno prevodnostjo, ki otežujejo prenos toplote zunanjih virov toplote na človeško kožo in s tem izboljšajo toplotno izolativnost gasilske obleke. Pri strukturni zasnovi gasilskih oblek so odprtine in šivi s puščanjem čim bolj zmanjšani, tkanine gasilskih oblek pa so izbrane z ustrezno tesnostjo, da se zmanjšajo neposredni kanali za prenos toplote iz okolja navznoter, s čimer se doseže namen optimizacije toplotna izolacija gasilskih oblek; bližje kot je debelina zračne plasti razumni vrednosti, večji je upor pri prenosu toplote in boljša je toplotna izolacija.