Thermische Schutzschichten werden eingesetzt, um die Übertragung von Wärmeenergie auf das Substrat zu verringern und weitgehend zu verhindern. Heute werden für diese Zwecke üblicherweise Schichtsysteme eingesetzt, die aus zwei Komponenten bestehen: Einer metallischen Verbindungsschicht zum Substrat (meist MCrAlY), welche auch als Oxidationsschranke dient und der eigentlichen Isolationsschicht. Die Isolationsschicht oder Deckschicht wird durch einen keramischen Werkstoff gebildet, der meist aus einem mit Yttrium stabilisierten Zirkonoxid besteht. Dieses System weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit und einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Es verlängert die Lebensdauer der beschichteten Bauteile oder erlaubt den Betrieb bei höheren Temperaturen, was wiederum den thermischen Wirkungsgrad verbessert.

Thermisch gespritzte TBC Schichten (Thermal Barrier Coatings) sind dünn und verändern daher die Konturen des Bauteiles praktisch nicht. Sie widerstehen auch den schweren Betriebsbedingungen in Gasturbinen und werden im Heissgasbereich auf Lauf- und Leitschaufeln, sowie für Komponenten der Brennkammer eingesetzt.