Túi giữ nhiệt lạnh thường được cấu tạo gồm nhiều lớp. Các lớp này có tác dụng cách nhiệt, ngăn không cho nhiệt độ bên ngoài truyền vào bên trong và ngược lại.

• Lớp ngoài cùng: Được làm từ chất liệu vải bền, chống thấm nước và dễ dàng lau chùi.
• Lớp cách nhiệt: Thường được làm từ chất liệu xốp polyethylene hoặc polyurethane. Đây là những chất liệu có khả năng cách nhiệt tốt, giúp duy trì nhiệt độ bên trong túi.
• Lớp lót trong: Được làm từ chất liệu vải mềm, giữ cho thực phẩm không bị trầy xước hoặc hư hỏng.
• Một số túi giữ nhiệt cao cấp còn có thêm lớp chống thấm nước hoặc lớp phản chiếu nhiệt để tăng hiệu quả giữ nhiệt.

Ngoài những lớp cấu tạo chính được nêu ở trên, túi giữ nhiệt lạnh còn có thể có thêm một số lớp khác tùy theo mục đích sử dụng và giá thành của sản phẩm. Một số lớp thường gặp bao gồm:

• Lớp chống thấm nước: Được làm từ chất liệu vải tráng nhựa hoặc màng nhựa, có tác dụng ngăn không cho nước và hơi ẩm xâm nhập vào bên trong túi.
• Lớp chống mùi: Được làm từ chất liệu vải có khả năng hấp thụ mùi hôi, giúp giữ cho thực phẩm tươi ngon trong thời gian dài hơn.
• Lớp chống vi khuẩn: Được làm từ chất liệu vải có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn, giúp ngăn ngừa thực phẩm bị nhiễm khuẩn.
• Lớp lưới: Được làm từ chất liệu vải lưới, có tác dụng thoát khí và giúp thực phẩm không bị ngột ngạt.

Một số túi giữ nhiệt cao cấp còn có thêm các tính năng khác như:

• Ngăn đựng đồ khô: Được thiết kế riêng để đựng các loại thực phẩm khô như bánh mì, hoa quả, đồ ăn nhẹ.
• Ngăn đựng đồ uống: Được thiết kế riêng để đựng các loại đồ uống như nước, nước trái cây, bia.
• Ngăn đựng đá khô: Được thiết kế riêng để đựng đá khô, giúp kéo dài thời gian giữ lạnh.
• Quai đeo hoặc quai xách: Giúp người dùng dễ dàng mang theo túi giữ nhiệt khi di chuyển.