Упаковка з контрольованою-температурою холодового ланцюга зазвичай виготовляється не з одного матеріалу, а складається з кількох частин, зокрема зовнішньої упаковки, ізоляції, матеріалів для холодного зберігання та внутрішньої упаковки. У зовнішній упаковці зазвичай використовуються коробки з гофрованого картону, пластикові ящики, коробки EPP або матеріали EPE для забезпечення базової структурної підтримки та стійкості до ударів. Ізоляційний шар переважно використовує поліуретан (PU), пінополістирол (EPS), екструдований полістирол (XPS) і EPP ізоляційні матеріали, щоб подовжити час підтримки внутрішньої температури за рахунок уповільнення теплопередачі. Для свіжих харчових продуктів, фармацевтичних препаратів, вакцин і біологічних продуктів з високими вимогами до температурної стабільності ізоляційні матеріали різної товщини та характеристик вибираються на основі діапазону температур транспортування, щоб мінімізувати вплив змін зовнішньої температури на внутрішні продукти під час транспортування.
Упаковка з контрольованою-температурою холодового ланцюга зазвичай також містить холодильні агенти, пакети з льодом або фазоперемінні матеріали (PCM). Ці матеріали в першу чергу служать для накопичення та віддачі холодної енергії. Звичайні пакети для льоду зазвичай використовують воду або гелі на водній-основі як основний компонент, придатний для транспортування за низьких{4}}температур. З іншого боку, матеріали з фазовою зміною можна вибирати з різними температурами фазової зміни залежно від необхідного температурного діапазону продукту. У процесі зміни фази вони поглинають або виділяють тепло, таким чином допомагаючи підтримувати відносно стабільну температуру всередині упаковки. Для продуктів,-чутливих до температури, таких як фармацевтичні препарати та вакцини, окрім вибору відповідної ізоляції та матеріалів для холодного зберігання, також необхідний комбінований дизайн упаковки на основі таких факторів, як час транспортування, температура навколишнього середовища та завантаження продукту. Завдяки розумному поєднанню зовнішніх{10}}матеріалів, що несуть навантаження, ізоляційних матеріалів і матеріалів холодильного зберігання, упаковка-з контрольованою температурою холодового ланцюга може одночасно виконувати функції ізоляції, збереження тепла, холодного зберігання та контролю температури.