纳米气凝胶毡材料的热传导由气态传导、固态传导和热辐射传导决定。由于纳米气凝胶毡材料具有纳米多孔结构，因此常压下气态热导率λg很小，真空下热传导由固态传导和热辐射传导决定。同玻璃态材料相比。
纳米多孔材料由于高孔隙限制了稀疏骨架中链的局部激发的传播，使得固态热导率λs仅为非多孔玻璃态材料热导率的1/500左右。Nilsson等检测室温下气凝胶热导率为0.013~0.016W/（m·K），静态空气的热导率为0.024W/（m·K），即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/（m·K），是目前隔热性能最好的固态材料。
因为密度极低，目前较轻的纳米气凝胶毡仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也被叫做"冻结的烟"或"蓝烟".由于里面的颗粒非常小（纳米量级），所以可见光经过它时散射较小（瑞利散射），就像阳光经过空气一样。
因此，它也和天空一样看着发蓝（如果里面没有掺杂其它东西），如果对着光看有点发红。（天空是蓝色的，而傍晚的天空是红色的）。由于纳米气凝胶毡中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通 玻璃的隔热功能。即使把纳米气凝胶毡放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。
