보온병(保溫甁, 영어: vacuum flask, thermos bottle)은 내용물과 용기 외부 사이를 부분적으로 진공 상태로 만들어 내용물의 온도를 일정하게 유지하는 저장용기이다. 진공 처리된 이중벽 구조가 열전도와 대류를 차단하고, 내부 표면의 은도금(또는 거울면 처리)이 복사열을 반사하여 단열 효과를 극대화한다.
발명과 역사 보온병의 원리는 1892년 영국의 과학자 제임스 듀어(James Dewar)가 극저온 액체(액화 산소 등)를 보관하기 위해 발명한 '듀어 병(Dewar flask)'에서 비롯되었다. 듀어는 유리병을 이중벽으로 만들고 그 사이를 진공 처리한 뒤 안쪽 벽에 은을 도금하는 방식을 고안하였다. 이후 1904년 독일의 라인홀트 부르거(Reinhold Burger)와 알베르트 아헨바흐(Albert Aschenbach)가 이 원리를 일상용 음료 보온병으로 상용화하여 '테르모스(Thermos)'라는 상표로 판매하였다.
구조와 원리 보온병은 이중벽 구조를 기본으로 한다. 내벽과 외벽 사이의 공기를 제거하여 진공층을 만들면 열전도와 대류에 의한 열 이동이 거의 차단된다. 또한 내벽 표면을 거울처럼 연마하거나 은도금하여 복사열을 반사시킴으로써 열손실을 더욱 줄인다. 병 입구는 마개로 밀봉하여 공기 유통을 막는다. 이러한 구조 덕분에 뜨거운 음료는 식지 않고, 차가운 음료는 데워지지 않으며 오랜 시간 온도가 유지된다. 일반 가정용 보온병은 차가운 내용물을 약 24시간, 뜨거운 내용물을 약 8시간 정도 일정 온도에서 보관할 수 있다.
재질 초기 보온병은 유리로 제작되었으나 깨지기 쉬운 단점이 있어, 현대에는 주로 스테인리스강이 사용된다. 외부는 플라스틱, 알루미늄, 스테인리스 등으로 마감된다.
용도 보온병은 커피, 차, 물, 국 등 음료와 액체 음식의 온도를 유지하는 용도로 널리 사용된다. 캠핑, 등산, 사무실, 가정 등 다양한 환경에서 사용되며, 최근에는 스테인리스 재질의 텀블러 형태로도 많이 보급되어 있다. 의료 및 과학 분야에서는 극저온 액체(액체 질소, 액체 산소 등)나 시료 보관용으로 특수 제작된 듀어 병이 사용된다. 일부 보온병은 마개가 컵으로도 사용 가능하도록 설계되어 있다.
어원 '보온병'은 한자어 '보온(保溫, 온도를 유지함)'과 '병(甁, 병)'의 합성어이다. 영어권에서는 상표명 'Thermos'가 보편 명사화되어 'thermos bottle' 또는 'vacuum flask'라고 부른다.