En général, il existe une relation racine carrée entre l'épaisseur d d'une couche d'air statique et de la vitesse de l'air v. La fonction exacte dépend de la taille et de la forme de la surface, mais pour le corps humain, une approximation utile est :
L'air immobile agit comme une couche isolante avec une conductivité 
(une constante de matériau, quelle que soit la forme du matériau) de 026 W/mK, qui a un coefficient de transfert de chaleur h (unités de 
) (la propriété conductrice d'une dalle de matériau) de :
(Kerslake 1972).
Flux de chaleur rayonnante (
) entre deux surfaces est approximativement proportionnelle à leur différence de température :
De T est la température absolue moyenne (en Kelvin) des deux surfaces, 
est le coefficient d'absorption et 
est la constante de Stefan-Boltzmann (
). La quantité d'échange de rayonnement est inversement proportionnelle au nombre de couches d'interception (n):
Isolation des vêtements (
) est défini par les équations suivantes :
De est l'isolation intrinsèque, 
est une isolation par l'air (adjacente), 
est une isolation totale, 
est la température moyenne de la peau, 
est la température moyenne de la surface extérieure du vêtement, 
est la température de l'air, 
est le flux de chaleur sèche (chaleur convective et radiante) par unité de surface cutanée et 
est le facteur de surface vestimentaire. Ce coefficient a été sous-estimé dans les études plus anciennes, mais les études plus récentes convergent vers l'expression 
Souvent I s'exprime dans l'unité clo; un clo est égal 
.
McCullough et al. (1985) ont déduit une équation de régression à partir de données sur un mélange d'ensembles vestimentaires, en utilisant l'épaisseur du textile (
, en mm) et pourcentage de surface corporelle couverte (
) comme déterminants. Leur formule pour l'isolation des vêtements simples (
) est:
La résistance évaporative R (unités de s/m) peut être défini comme :
(ou parfois 
en 
)
Pour les couches de tissu, l'équivalent air (
) est l'épaisseur d'air qui offre la même résistance à la diffusion que le tissu. La vapeur associée 
et chaleur latente (
) les flux sont :
De D est le coefficient de diffusion (
), C la concentration de vapeur (
) et 
la chaleur d'évaporation (2430 J/g).
(de Lotens 1993). est liée à R par:
où:
D est le coefficient de diffusion de la vapeur d'eau dans l'air, 
.