El diseño estructural de los invernaderos suele incluir techos, paredes, ventanas y otras partes que desempeñan diferentes funciones en el almacenamiento de calor. El techo generalmente está hecho de materiales transparentes o translúcidos, como vidrio o película plástica, para permitir que entre más luz solar al invernadero. Las paredes están fabricadas con materiales con buenas prestaciones de aislamiento térmico, como hormigón, ladrillos o paneles aislantes, para reducir la pérdida de calor. El diseño de ventanas debe considerar el equilibrio entre ventilación y aislamiento, para poder ajustar la temperatura y la humedad del invernadero cuando sea necesario.
En cuanto a la selección de materiales, los invernaderos suelen utilizar materiales con alta absorción de calor y buen rendimiento de aislamiento térmico. Por ejemplo, el material de la pared puede elegir hormigón o ladrillos con buena capacidad de almacenamiento de calor, para absorber la luz solar y almacenar calor durante el día, y liberar calor durante la noche para mantener la temperatura en el invernadero. Además, en los invernaderos también se utilizan algunos materiales nuevos, como los materiales de cambio de fase, que pueden absorber o liberar calor cuando cambia la temperatura, mejorando aún más el rendimiento de aislamiento térmico del invernadero.
