Het structurele ontwerp van kassen omvat meestal daken, muren, ramen en andere onderdelen, die verschillende rollen spelen bij het opslaan van warmte. Het dek is over het algemeen gemaakt van transparante of lichtdoorlatende materialen, zoals glas of plastic folie, om meer zonlicht de kas binnen te laten. De wanden zijn gemaakt van materialen met goede thermische isolatieprestaties, zoals beton, baksteen of isolatieplaten, om warmteverlies te verminderen. Bij het ontwerp van ramen moet rekening worden gehouden met de balans tussen ventilatie en isolatie, zodat de temperatuur en vochtigheid in de kas kunnen worden aangepast wanneer dat nodig is.
Wat de materiaalkeuze betreft, gebruiken kassen meestal materialen met een hoge warmteabsorptie en goede thermische isolatieprestaties. Het wandmateriaal kan bijvoorbeeld beton of baksteen kiezen met een goede warmteopslagcapaciteit, om overdag zonlicht te absorberen en warmte op te slaan, en 's nachts warmte af te geven om de temperatuur in de kas op peil te houden. Daarnaast worden in kassen ook enkele nieuwe materialen gebruikt, zoals faseovergangsmaterialen, die warmte kunnen absorberen of afgeven wanneer de temperatuur verandert, waardoor de thermische isolatieprestaties van de kas verder worden verbeterd.
