Ein Niedrigenergiehaus kann nicht nur bei einem Neubau umgesetzt werden, es ist auch möglich, einen Altbau entsprechend zu modernisieren. Das Niedrigenergiehaus zeichnet sich durch einem im Vergleich zu herkömmlich isolierten Häusern deutlich nierigeren U-Wert (früher k-Wert) aus. Dieser Wert drückt aus, welche Leistung zur Erwärmung pro Quadratmeter des Bauwerks benötigt wird.

Um die Bezeichnung Niedrigenergiehaus (und damit auch staatliche Förderungen) zu bekommen, sind maximale Werte vorgeschrieben. Es wird ein um 30% niedrigerer Energiebedarf angesetzt als in der Wärmeschutzverordnung von 1995. Der Energieverbrauch darf 70 kWh/m² im Jahr nicht übersteigen.

Zur Verhinderung von sogenannten Wärmebrücken, die die erwärmte Innenluft direkt nach Außen leiten, sind spezielle Wärmedämmungsverfahren der Außenwände und des Daches ebenso nötig wie eine optimale Fensterverglasung mit mindestens 0,9 W/m²K. Eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnungsanlage wird häufig eingebaut, diese verhindert zusätzliche Wärmeverluste durch Lüften. Der Vorteil ist ein gleichbleibendes, konstantes Raumklima.

Aufgrund der unterschiedlichsten Isoliertechniken bleibt die zum Heizen notwendige Energie im Haus. Es ist inzwischen möglich, Neubauten in Ziegelbauweise, Fertigbauweise und Holzständerkonstruktion als Niedrigenergiehaus zu erstellen; verwendete Grundmaterialien können sowohl Holz, als auch Stein, Ziegel oder Ytong sein. Die Varianten sind vielfältig und für jeden Bauherrengeldbeutel erschwinglich. Als Dämmmaterialien zur Isolierung kommen hauptsächlich Steinwolle, vermehrt auch nachwachsende Rohstoffe wie Flachs und Hanf zum Einsatz, bei Ziegelhäusern spezielle mit Tongranulat verfüllte Ziegel.

Eine Wärmepumpenanlage macht unabhängig von Gas oder Öl, und die Kombination mit einer Solaranlage zum Niedrigenergiehaus ist möglich.