1、 溫室效應與土壤的熱轉換器效應：日光溫室的熱能來源于陽光輻射能，白天陽光輻射。以短波光的形式，穿過溫室透明覆蓋物，進入溫室內，絕大部分被土壤以及墻壁、立柱、后墻、后屋面和蔬菜作物吸收，使這些物質的溫度提高，陽光能轉換為熱能，這就是溫室土壤和溫室建材的熱轉換器效應。這些熱能再以長波輻射、傳導、對流等方式傳播出來，這些長波輻射又被空氣吸收，提高溫室內的氣溫。
2、溫室熱平衡：土壤中的熱量也會向溫室外部的溫度較低的土壤和向下部土壤傳導。溫室內的熱空氣可以使前屋面薄膜變熱，而薄膜再以長波輻射的形式向外散失熱量。溫室白天既增溫又散熱，而夜間只散熱不增溫。如果溫室獲得的熱量多，散失的熱量少，溫室就升溫，反蜘的熱量少，散失的熱量多，溫室就降溫，這就是溫室的平衡，保溫設計就是要減少熱量的損失。
3、保溫設計：溫室的跨度，是決定溫室保溫性能的重要因素，從溫室的前屋角到溫室后墻間的距離，是溫室的跨度?？缍鹊拇笮∨c溫室的種類與高度有關。合理的高跨比值應達到0.5以上。在北緯40°的地區，跨度為6米為宜，40°以南地區，以7米為宜。為了減少溫室放熱，最好采用導熱系數小的建筑材料。最好用土墻，如用磚墻，中間應留空隙或用填剩填實。在建造溫室時，墻體采用異質復合壁最為合理，內墻采用吸熱系數大的材料，如石塊、磚塊，以增加墻體的吸熱和儲存熱量的能力，這樣溫室夜間溫度不會太低；外墻采用隔熱性能好的材料，如空心磚或土坯，以防止熱量散失。最經濟的是用夯土墻或者草泥垛墻，效果很好。日光溫室的墻體厚度，應達到當地凍土層的厚度，如達不到，可在墻體外培土，也可在墻體外加風障，在墻體與風障之間填充亂草稻殼等，總的要求是不可使墻內側上霜。
山墻和后墻、后屋面和墻體的結合部分要嚴密，無裂縫。在溫室設門的一端，要加緩沖間，門內外兩側要加兩層門簾。前屋面覆蓋薄膜要嚴密。
當前主要采用草苫、雙層草苫和草苫加紙被(4-6層牛皮紙縫合)。另外夜間可扣小拱棚，設置天幕也是溫室夜間保溫的有效措施。
在日光溫室前20厘米處，以及溫室的周圍挖深50-60厘米，寬25厘米的防寒溝，溝內用塑料薄膜封底，其上加人亂草，踏實，上面再覆蓋薄膜，防止雨水流人，其上壓土。以此隔斷溫室土壤向溫室周圍土壤的橫向傳導散熱。
