Bij buitengevelisolatie wordt het pand vanaf de buitenzijde als het ware volledig ingepakt. Hiervoor worden harde isolatieplaten op de gevels bevestigd. Vervolgens wordt een dunne sierpleisterlaag aangebracht die voorzien is van een glasvezelwapening. De pleisterlaag wordt doorgaans uitgevoerd in lichte kleuren omdat donkere kleuren meer thermische spanningen oproepen. Een mogelijk nadeel is dat het uiterlijk van het pand volledig wijzigt. Bij beschermde monumenten en panden met een beeldkwaliteit wordt een buitengevel-isolatiesysteem door monumenteninstanties doorgaans niet toegestaan. In uitzonderlijke gevallen wordt toegestaan dat een achtergevel van een tussenwoning zonder directe monumentale waarden of beeldkwaliteit, van een dergelijk systeem wordt voorzien. Bij geschakelde woningen is het sterk aan te bevelen om dit collectief te doen. Op de overgangen tussen geïsoleerde en ongeïsoleerde geveldelen kunnen immers vochtproblemen ontstaan die tot schimmelvorming kunnen leiden.
Het nadeel van buitengevelisolatie-systemen is dat ze tot diverse aansluitingproblemen kunnen leiden. Zo moet de isolatie van geveltoppen worden doorgezet en aansluiten op de dakisolatie. Goten kunnen daarbij lastige onderdelen zijn en niet zelden moet de gootconstructie worden aangepast. Ook moet het isolatiemateriaal bij dagkanten van ramen worden omgezet waardoor het kozijn deels weg valt achter de gevelisolatie. Ook zijn de bestaande lekdorpels niet te handhaven. Een buitengevelisolatie-systeem wordt daarom vaak gecombineerd met het vervangen van alle raamkozijnen. Sommige elementen kunnen bij buitengevelisolatie koudebruggen opleveren zoals balkonplaten, die tot en met de jaren ’60 vaak van binnen naar buiten door liepen. De enige oplossing hiervoor is het balkon van het casco los te koppelen en een aparte draagconstructie aan te brengen of het balkon bij de woning te trekken.
Door de lijmlaag is buitengevelisolatie onomkeerbaar.