Koltrefjaefni hafa góða hitaeinangrunareiginleika. Vegna þess að koltrefjar hafa einkenni lítillar hitagetu, lágrar hitaleiðni og mikillar sérhita, geta koltrefjar á áhrifaríkan hátt einangrað og verndað aðra hluti í háhitaumhverfi.
Að auki er hitaeinangrunarframmistaða koltrefjaefna einnig fyrir áhrifum af þéttleika þess, þykkt, uppbyggingu og öðrum þáttum. Almennt séð, því lægri sem þéttleiki koltrefjaefnisins er, því betri er varmaeinangrun; því meiri þykkt koltrefjaefnisins, því betri er hitaeinangrunarafköst.
Í notkun er koltrefjaefni mikið notað í geimferðum, bifreiðum, skipum og öðrum sviðum sem hitaeinangrunarefni eða einangrunarlög. Til dæmis er hægt að nota koltrefjasamsetningar sem hitaeinangrunarefni fyrir geimfarartæki og koltrefjastyrktar keramiksamsetningar er hægt að nota til varmaeinangrunar við háan hita.
