Als thermische Hülle werden die Bauteile einer Immobilie bezeichnet, die eine Grenze zwischen einem beheiztem und unbeheiztem Raum darstellen. Beispielsweise sind das die Außenwände eines Gebäudes, Türen und Fenster, sofern diese eine Barriere zum unbeheizten Außenbreich darstellen. Ebenso ist auch das Fundament und das Dach in dem Begriff thermische Hülle mit eingeschlossen.
Die termische Hülle kann unterschiedlich definiert werden. Beispielsweise kann die oberste Geschossdecke die thermische Hülle sein, sofern der Dachraum ungenutzt und unbeheizt ist. Bei der Modernisierung ist die thermische Hülle immer genau festzulegen, um Modernisierungsmaßnahmen sinnvoll zu planen. Der Energiekennwert lässt sich durch die energetische Qualität der thermischen Hülle beeinflussen.