Tepelný odpor (zn. Rth alebo R) je veličina charakterizujúca prestup tepla na stenách alebo pri prechode cez steny (prípadne iné konštrukcie- strop, strecha, podlaha na teréne,...). V prípade prechodu cez stenu udáva, aký je teplotný rozdiel medzi stranami steny, ak sa cez stenu vedie tepelný výkon 1 watt. Všeobecne je definovaný analógiou k elektrickému odporu a jeho vzorec znie:

kde
- (iniciačný) rozdiel teplôt (napr. rozdiel teplôt medzi jednou stranou steny a druhou stranou steny)
- tepelný tok

alebo alternatívne:

- dĺžka telesa (napr. hrúbka steny)
- súčiniteľ tepelnej vodivosti
- plošný obsah prierezu

Jednotka tepelného odporu je .

Tepelný odpor je teda priamo závislý od hrúbky sledovanej konštrukcie a nepriamo závislý od súčiniteľa tepelnej vodivosti. Väčšia hodnota R sa dá dosiahnuť zvýšením hrúbky konštrukcie alebo voľbou jednotlivých materiálov konštrukcie s čo najnižšou hodnotou súčiniteľa tepelnej vodivosti.