De moderne thermosfles werd in 1892 uitgevonden door de Britse natuurkundige Sir James Duval. Hij werkte destijds aan een studie om het gas, dat vloeibaar moest worden gemaakt bij lage temperaturen, vloeibaar te maken door eerst een container te ontwerpen die het gas zou isoleren van de buitentemperatuur, dus vroeg hij glastechnicus Berg om een dubbelglascontainer voor hem te blazen, met kwik op de binnenwand van de twee lagen, en vervolgens de lucht tussen de twee lagen weg te pompen om een vacuüm te vormen. Deze vacuümfles wordt ook wel "du bottle" genoemd, zodat de vloeistof in de binnenkant, ongeacht de temperatuur en warmte, gedurende een bepaalde periode onveranderd blijft. Omdat in de thuissituatie de thermosfles voornamelijk wordt gebruikt voor isolatie van warm water, dus ook wel bekend als thermosfles. De structuur van de thermosfles is niet ingewikkeld. Het midden is een dubbeldeks glazen fles, tussen de twee lagen in een vacuümtoestand, en verzilvering of aluminium, vacuümtoestand kan hete convectie vermijden, het glas zelf is een hete slechte geleider, verzilverd glas kan de container binnenin de straling van de warmte die wordt teruggekaatst zijn.
Als er daarentegen een koude vloeistof in de fles wordt bewaard, voorkomt de fles dat de warmte van buitenaf in de fles straalt.