Die Wärme aus dem Innenraum geht durch Wärmeleitung über Außenwände, Fenster, Dach und Boden verloren (Transmissionswärmeverluste). Auch innerhalb des Hauses können zwischen warmen und kalten Räumen Wärmeverluste auftreten, z. B. zum Treppenhaus, zur obersten Geschossdecke oder Kellerdecke hin. Maßstab für den Transmissionswärmeverlust eines Bauteils ist der Wärmedurchgangskoeffizient, der U-Wert (früher: k-Wert). Er gibt an, wie groß der Wärmestrom in Watt durch einen Quadratmeter des Bauteils ist, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem Innen- und Außenraum 1 Kelvin beträgt. Je kleiner dieser Wert, desto besser ist der Wärmeschutz. Bei einem für unsanierte Gebäude üblichen U-Wert von 2 W/m²K verliert eine Wand von zehn Quadratmetern bei 21°C Innen- und 1°C Außentemperatur in einer Stunde 2 x 10 x 20 = 400 Watt, also pro Tag (24 h) fast 10 kWh. Der Wärmedurchgang eines Bauteils hängt von den Wärmeleitfähigkeiten λ [W/mK] der verwendeten Materialien und deren Schichtdicken ab.

Auch Fensterlüftung und ungewollter Luftaustausch über Risse und undichte Fugen lassen Wärme entweichen (Lüftungswärmeverluste). In der Energiebilanz eines Gebäudes stehen dem interne Gewinne, wie Abwärme von Personen und elektrischen Geräten, sowie solare Gewinne durch die Fenster gegenüber.

Neue Heizwärme muss all diese Verluste ausgleichen. Dabei kommt aber die eingesetzte Energie gar nicht komplett da an, wo sie benötigt wird, sondern zieht teilweise ungenutzt durch den Schornstein oder geht durch schlecht gedämmte, überdimensionierte Heizkessel, Speicher und Rohrleitungen verloren (Anlagenverluste).

Wie hoch die jeweiligen Verluste sind, hängt also in erster Linie von der Qualität der Gebäudehülle und der Heizungsanlage ab. Erhebliche Auswirkungen hat außerdem das Verhalten der Bewohner. Auch Standort, Gebäudegeometrie und Gebäudetyp beeinflussen den Energieverbrauch, jedoch lassen sich diese Faktoren bei einem bestehenden Haus nicht mehr verändern.