У статті досліджено інноваційні технології та матеріали, що застосовуються у термомодернізації індивідуальних житлових будинків в умовах сучасних кліматичних викликів. Особливу увагу приділено теплоізоляційним системам нового покоління (аерогельним панелям, вакуумним ізоляційним плитам, PUR/PIR-утеплювачам, біо-базованим матеріалам), високоефективному склінню, вентильованим фасадним конструкціям та інтеграції «розумних» інженерних систем. Окреслено вплив зміни клімату на тепловий режим будівель і необхідність одночасного зниження тепловтрат у зимовий період та захисту від перегріву влітку. Проаналізовано техніко-економічну ефективність заходів термомодернізації та їх внесок у підвищення енергетичної незалежності домогосподарств. Наведено порівняльні таблиці, теплотехнічні характеристики та узагальнені схеми модернізації житлових будинків. Результати підтверджують, що комплексна термомодернізація із застосуванням інноваційних матеріалів дозволяє скоротити енергоспоживання на 50–70 %, підвищити стійкість будівель до кліматичних навантажень та забезпечити комфортний мікроклімат упродовж року.