ประสิทธิภาพหลักของขวดสุญญากาศขึ้นอยู่กับการออกแบบโครงสร้าง การเลือกใช้วัสดุ และการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีหลักหลายประการ โดยหลักๆ แล้วรวมถึงระบบการปิดผนึก เทคโนโลยีฉนวนสุญญากาศ กระบวนการเคลือบ การเสริมโครงสร้าง และวิวัฒนาการของวัสดุ
ระบบซีล: ระบบซีลจะกำหนดความสามารถในการป้องกันการรั่ว-และความปลอดภัยด้านสุขอนามัยโดยตรง แกนหลักอยู่ที่วัสดุปิดผนึก การออกแบบโครงสร้างที่แม่นยำ และการปรับสถานการณ์ให้เหมาะสม ส่วนประกอบการปิดผนึกที่สำคัญต้องใช้วัสดุ เช่น ซิลิโคนที่ได้มาตรฐานการสัมผัสกับอาหาร ซึ่งมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและต่ำได้ดีเยี่ยม เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีการเสียรูป อายุ หรือมีกลิ่นเมื่อเติมน้ำร้อนหรือใช้เป็นระยะเวลานาน เกลียวหรือสแน็ป-โครงสร้างที่พอดีของฝาและปากจะต้องได้รับการคำนวณและตัดเฉือนอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแน่นพอดี โดยให้แรงกดล็อคที่สม่ำเสมอเพื่อการยึดเกาะอย่างสมบูรณ์ของวัสดุปิดผนึก สำหรับสถานการณ์แบบไดนามิก เช่น การเล่นกีฬาและยานพาหนะ สลักเพิ่มเติม การออกแบบการซีลแบบ-การกดปุ่ม- หรือวาล์วไอเสียมักใช้เพื่อให้การป้องกันสองชั้นและปรับสมดุลแรงดันอากาศภายในและภายนอก เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ในการเปิด
เทคโนโลยีฉนวนสุญญากาศ: ฉนวนสุญญากาศเป็นหลักการพื้นฐานของการเก็บรักษาความร้อน การนำอากาศออกจากระหว่างโครงสร้างสองชั้น-เพื่อสร้างชั้นสุญญากาศ การนำความร้อนและการพาความร้อนสามารถปิดกั้นได้อย่างมาก จึงสามารถ-เก็บรักษาความร้อนและความเย็นได้ในระยะยาว เทคโนโลยีนี้คิดค้นโดยเซอร์ เจมส์ เดวาร์ ในปี พ.ศ. 2435 และถือเป็นต้นแบบของกระติกน้ำสุญญากาศสมัยใหม่
กระบวนการเคลือบ: เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของฉนวนเพิ่มเติม ฟิล์มสีเงินหรืออลูมิเนียมมักจะถูกเคลือบบนผนังด้านในของโครงสร้างผนังสองชั้น- สารเคลือบนี้สะท้อนความร้อนที่แผ่ออกมาจากด้านในของภาชนะด้านหลัง ช่วยลดการสูญเสียความร้อนเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน เมื่อเก็บของเหลวเย็นจะป้องกันไม่ให้รังสีความร้อนจากภายนอกเข้าไปในขวดอีกด้วย
การเสริมแรงโครงสร้าง: เพื่อปรับปรุงการใช้งานจริงและความทนทาน โครงสร้างของขวดสุญญากาศได้รับการปรับปรุงการเสริมแรงหลายครั้งตลอดประวัติศาสตร์ วิธีการเสริมแรงทั่วไป ได้แก่ การเสริมเปลือกนอกที่เป็นโลหะเข้ากับขวดและการติดตั้งฐานยางป้องกัน
วิวัฒนาการของวัสดุ: วัสดุซับในของขวดสุญญากาศผ่านการวิวัฒนาการที่สำคัญ ขวด Dewar รุ่นแรกสุดใช้ซับแก้ว ในปีพ.ศ. 2456 วิลเลียม สแตนลีย์ได้ประดิษฐ์ขวดสเตนเลสสตีลหุ้มฉนวนสองชั้น- ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทกได้อย่างมาก ในปี 1978 ได้มีการเปิดตัวขวดฉนวนสุญญากาศ-ผนังสูง-สเตนเลสสตีลสองชั้นที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ซึ่งผสมผสานความทนทานของสแตนเลสเข้ากับเทคโนโลยีฉนวนสุญญากาศสูง-เข้าด้วยกัน กลายเป็นกระแสหลักสมัยใหม่
