De U-waarde is de warmtedoorgangscoëfficiënt, uitgedrukt in W/m²K (de oude benaming is k-waarde). 
De warmtedoorgangscoëfficiënt is de hoeveelheid warmte die door een constructie gaat per seconde (s) per vierkante meter (m2) per temperatuurverschil (K) tussen de omgevingen langs beide zijden van de constructie (1 Watt = 1 Joule/s). 
Bij de isolatie van vloer-, wand- of dakoppervlak wordt meestal de R-waarde gebruikt, bij de isolatie van ramen (glas en kozijn) wordt vaak de U-waarde gebruikt.

De U-waarde is de omgekeerde waarde van de R-waarde, correcter gesteld: de U-waarde is de waarde omgekeerd aan de som van de verschillende samenstellende R-waarden: 
U=1/R_totaal (ook geldt natuurlijk: R_totaal = 1/U voor het geval er met de U-waarde wordt gewerkt en de R-waarde gewenst is).

R_totaal is de som van de weerstanden van de materiaallagen, de overgangsweerstanden binnen en buiten en de eventuele spouwweerstanden. 
Een goed geïsoleerde wand heeft dus een zo hoog mogelijke R_totaal-waarde en een zo laag mogelijke U-waarde.  

De U-waarde kan ook worden weergegeven in relatie met de warmtegeleidingscoëfficiënt λ [W/m.K] en de dikte van het materiaal [m]:
U = λ / d

De U-waarde wordt in Nederland uitsluitend gebruikt bij ramen, deuren en kozijnen. 
Hoewel de U-waarde eigenlijk een zeer duidelijk begrip is (zoveel Watt per m2 per graad K), sprekender dan de R-waarde (zoveel m2 K per Watt) wordt in Nederland de U-waarde uitsluitend toegepast bij ramen, deuren en kozijnen. 
(Bij muren, vloeren e.d. wordt toch vrijwel altijd met de R-waarde gewerkt. Zie voor uitleg en meer gegevens bij de R-waarde.)

De U_gemiddeld van ramen, deuren en kozijnen kan worden berekend met de formule:

waarin:
x = het aantal ramen, deuren en kozijnen van het bouwwerk
Un = de warmtedoorgangscoëfficiënt van een raam, deur of kozijn (bepaald volgens NTA 8800)
An = het geprojecteerde oppervlak van een raam, deur of kozijn (bepaald volgens NTA 8800)
At = het totale geprojecteerde oppervlak van alle ramen, deuren en kozijnen van het bouwwerk.

Bij ramen en deuren zijn gebruikelijke U-notaties:
Ufr = U-waarde van het kozijn (frame)
Ug of Ugl is U-waarde van het glas (de beglazing)
Uw = Uwindow = U(frame en glas); let op: de R die bij Uw hoort, wordt bij voorkeur niet Rw genoemd (want de Rw geeft een mate aan van geluidsreductie, zie Rw-waarde; als de bij de Uw behorende R gegeven moet worden, kan dat Rtotaal of Rraam o.d. zijn).

Overigens, de gebouwschil kan onderverdeeld worden in:
- dichte delen (gevels, dak, vloer e.d.); hiervoor is de Rc-waarde, de warmteweerstand van dat constructiedeel, bepalend voor de warmteverliezen [in (m2.K)/W]
- transparante delen (veelal glas van ramen en deuren); hiervoor geldt de U-waarde van dat glasdeel e.d., de warmtedoorgangscoëfficiënt [in W/(m2.K)]
- de overgang tussen bouwelementen (en grond en buitenlucht); voor deze lijnvormige aansluitingen geldt dus de Psi-waarde (Ψ-waarde) [in W/(m.K)].

Documentatie
- Rekentool U-waarde kozijn/raam en deur (houtsoort, glas e.d.) (initiatief SHR)

Zie eventueel dubbelglas.
Verg. warmtegeleidingscoëfficiënt λ, Psi-waarde.

Meer over warmtegeleiding.

Eng. U-value