בקבוק הוואקום המודרני הומצא על ידי המדען הסקוטי סר ג'יימס דיואר בשנת 1892. תוך כדי מחקר על נזילות גז-תהליך הדורש טמפרטורות נמוכות-הוא נזקק למיכל המסוגל לבודד את הגז מטמפרטורת הסביבה. הוא הזמין טכנאי זכוכית בשם בורגר לפוצץ כלי זכוכית דופן-; המשטחים הפנימיים צופו בכסף (או כספית), והאוויר בין הקירות פונה כדי ליצור ואקום. כלי זה המכונה "בקבוק דיואר", יכול לשמור על טמפרטורת התוכן שלו-בין אם חם או קר-למשך תקופה ממושכת. מכיוון שבקבוקים אלה משמשים בעיקר במשקי בית כדי לשמור על מים חמים, הם מכונים בדרך כלל "צלוחיות מים חמים" או תרמוסים.
הבנייה של בקבוק ואקום היא פשוטה יחסית. בליבתו משטח זכוכית כפול-דפנות; המרווח בין הקירות פונה ליצירת ואקום ומצופה בכסף או אלומיניום. הוואקום מונע העברת חום באמצעות הסעה, בעוד שהזכוכית עצמה היא מוליך חום גרוע; ציפוי הכסף מחזיר חום קורן לתוך המיכל. העברת חום מתרחשת בעיקר באמצעות שלושה מנגנונים: הולכה, הסעה וקרינה. ואקום בין הקירות מבטל את מולקולות האוויר, ובכך חוסם הן את הולכת החום והן את ההסעה. על ידי הוספת ציפוי רפלקטיבי לקירות הפנימיים כדי למזער את קרינת החום, נוצר מיכל תרמי יעיל אך זול במיוחד. לעומת זאת, כאשר הבקבוק מחזיק נוזלים קרים, הוא מונע מחום חיצוני להקרין לתוך הפנים. הפקק עשוי בדרך כלל מחומרי שעם או פלסטיק- שהם מוליכים גרועים של חום.
