Zateplení sklepa je výhodné z hlediska celkových tepelných ztrát domu. V praxi jde zejména o zateplení vnějších obvodových stěn sklepa a tepelnou izolaci podlahy. Protože se kontaktní zateplení stěn nachází zpravidla pod úrovní terénu, vyžaduje speciální k tomu určené materiály.

Provedení zateplení podlah ve sklepních prostorách nejčastěji přichází v úvahu při přestavbě sklepa na obytné místnosti. V takovém případě podlaha vyžaduje zateplení a izolaci, která chrání před chladem a vlhkostí. Podlahu je možné pokrýt izolační stěrkou nebo polepem těsnicích fólií. Následuje vrstva tepelné izolace z vlhkovzdorných desek z tvrdé pěny. Díky těmto opatřením se do sklepa nedostane žádná nežádoucí vlhkost a podlaha bude tepelně izolovaná –nebude tedy tolik studená.

Sklepy, zejména ty ve starších domech, nejsou vytápěny, což v kombinaci s nedostačující izolací podporuje tvorbu vlhkosti. U zateplování vnitřních stěn sklepa je nutné parotěsné provedení, protože se nelze vyhnout vlhnutí, které nastává při kontaktu se zeminou. I v suchých sklepech se však doporučuje izolace stěrkou proti vlhkosti.

Jako obklad se nejčastěji využívají speciální vlhkovzdorné desky z polystyrenu. Tepelná izolace sklepa totiž musí odolávat nejen vlhkosti, ale také tlaku okolní zeminy. Polystyren se na stěnu připevňuje lepicím tmelem, desky do sebe obvykle zapadají díky drážkám. Kolem místa na okno je dobré izolovat též špalety – vnitřní povrchy okenních otvorů.