Phích nước được cấu tạo từ 2 phần: ruột và vỏ. Phần vỏ hình trụ, chiều cao tùy hình dạng và kích thước của phích. Vỏ có thể làm bằng nhựa hoặc bằng kim loại và đi kèm với mỗi loại vỏ là các loại nắp (phích nhựa dùng nắp nhựa có ren, phích kim loại dùng nắp gỗ). Nắp phích dùng để ngăn cản hiện tượng truyền nhiệt của phích bằng đối lưu và giúp nước không tràn ra khỏi phích. Phần đầu phích còn có quai cầm để tiện cho việc vận chuyển, thân phích được trang trí hoa văn cùng tên thương hiệu (hoặc trang trí khung cảnh). Phần đáy có thể gỡ ra lắp vào, bên trong có 1 lớp đệm nhỏ bằng cao su dùng để cố định ruột phích.

Phần ruột phích thực chất là một bình 2 vỏ, được nối với nhau ở miệng, làm bằng thủy tinh tráng bạc để bức xạ các tia nhiệt trở lại nước trong phích. Giữa 2 lớp thủy tinh là chân không giúp nhiệt không truyền được ra bên ngoài. Đáy ruột phích có chuôi hút chân không là nơi hút khí giữa 2 lớp ruột phích nhằm ngăn chặn sự truyền nhiệt giữa nước trong phích và môi trường bên ngoài. Vì vậy, trong vòng 6 tiếng đồng hồ, nước từ 100°C còn giữ lại được 70°C.