Den strukturella utformningen av växthus innefattar vanligtvis tak, väggar, fönster och andra delar, som spelar olika roller för att lagra värme. Taket är vanligtvis gjort av transparenta eller genomskinliga material, som glas eller plastfilm, för att tillåta mer solljus att komma in i växthuset. Väggarna är gjorda av material med god värmeisoleringsförmåga, såsom betong, tegel eller isoleringsskivor, för att minska värmeförlusten. Utformningen av fönster bör ta hänsyn till balansen mellan ventilation och isolering, för att justera temperatur och luftfuktighet i växthuset vid behov.
När det gäller materialval använder växthus vanligtvis material med hög värmeabsorption och god värmeisoleringsförmåga. Väggmaterialet kan till exempel välja betong eller tegel med god värmelagringskapacitet, för att absorbera solljus och lagra värme under dagen, och avge värme på natten för att hålla temperaturen i växthuset. Dessutom används vissa nya material som fasförändringsmaterial också i växthus, som kan absorbera eller avge värme när temperaturen ändras, vilket ytterligare förbättrar växthusets värmeisoleringsprestanda.
