Pembungkusan terkawal suhu rantai sejuk-biasanya tidak diperbuat daripada bahan tunggal, sebaliknya gabungan berbilang bahagian, termasuk pembungkusan luar, penebat, bahan storan sejuk dan pembungkusan dalam. Pembungkusan luar biasanya menggunakan kotak kadbod beralun, peti plastik, kotak EPP atau bahan EPE untuk menyediakan sokongan struktur asas dan rintangan hentaman. Lapisan penebat terutamanya menggunakan poliuretana (PU), busa polistirena (EPS), polistirena tersemperit (XPS), dan bahan penebat EPP untuk memanjangkan masa suhu dalaman dikekalkan dengan memperlahankan pemindahan haba. Untuk makanan segar, farmaseutikal, vaksin dan produk biologi dengan keperluan kestabilan suhu tinggi, bahan penebat dengan ketebalan dan prestasi berbeza dipilih berdasarkan julat suhu pengangkutan untuk meminimumkan kesan perubahan suhu luaran pada produk dalaman semasa pengangkutan.
Bahagian dalam pembungkusan terkawal suhu rantai sejuk-biasanya juga termasuk ejen storan sejuk, pek ais atau bahan perubahan fasa (PCM). Bahan-bahan ini terutamanya berfungsi untuk menyimpan dan membebaskan tenaga sejuk. Pek ais biasa biasanya menggunakan air atau gel berasaskan air-sebagai komponen utamanya, sesuai untuk pengangkutan suhu-rendah am. Bahan perubahan fasa, sebaliknya, boleh dipilih dengan suhu perubahan fasa yang berbeza bergantung pada julat suhu yang diperlukan produk. Semasa proses perubahan fasa, mereka menyerap atau membebaskan haba, sekali gus membantu mengekalkan suhu yang agak stabil di dalam bungkusan. Untuk produk sensitif suhu-seperti farmaseutikal dan vaksin, selain memilih bahan penebat dan simpanan sejuk yang sesuai, reka bentuk gabungan pembungkusan juga perlu berdasarkan faktor seperti masa pengangkutan, suhu ambien dan beban produk. Melalui gabungan munasabah bahan galas luar-, bahan penebat dan bahan simpanan sejuk, pembungkusan terkawal suhu rantai sejuk-boleh mencapai fungsi penebat, pemeliharaan haba, storan sejuk dan kawalan suhu secara serentak.