Le sac à dos isotherme est doté d'un compartiment principal qui est isolé thermiquement pour maintenir la température interne constante. Ce compartiment est souvent doublé d'un matériau isolant, comme le polyéthylène ou le polyuréthane, qui permet de maintenir la température de la nourriture ou des boissons pendant plusieurs heures.

Le sac à dos isotherme est également équipé de plusieurs poches et compartiments pour ranger les couverts, les assiettes, les serviettes et autres accessoires. Certaines versions sont même dotées d'un compartiment séparé pour ranger les bouteilles d'eau ou les boissons gazeuses, afin d'éviter les fuites et les déversements.

Le sac à dos isotherme est conçu pour être facilement transportable. Les bretelles réglables et rembourrées permettent de porter le sac à dos confortablement sur les épaules. En outre, la plupart des sacs à dos isothermes sont légers et compacts, ce qui les rend facilement transportables dans la voiture ou dans les transports en commun.