Warstwa podstawowa (zwana też bielizną termoaktywną) wytwarzana jest najczęściej z syntetycznych materiałów (głównie włókien poliestrowych i poliamidowych). Syntetyczne włókna nie absorbują wilgoci, ale szybko i efektywnie przekazują ją dalej. Często stosowane są antybakteryjne wykończenia (najczęściej dodawane są związki srebra), które utrudniają rozwój bakterii, a tym samym powstawanie niechcianych zapachów. Związki srebra mogą być dodane poprzez połączenie z polimerem, z którego wykonane są włókna, lub też poprzez powleczenie nimi włókien. W tym drugim wypadku może wystąpić reakcja alergiczna u osób uczulonych na srebro, są to jednak bardzo rzadkie przypadki.
Kolejnym materiałem, często stosowanym w produkcji bielizny termoaktywnej, jest wełna. To materiał, który posiada naturalne właściwości odprowadzania wilgoci, utrudnia rozwój flory bakteryjnej i ma naturalne właściwości termoregulacyjne. Wełna bywa nieprzyjemna w dotyku, w kontakcie ze skórą może powodować nieprzyjemne swędzenie, a nawet reakcje alergiczne. Można tego uniknąć poprzez połączenie wewnętrznej syntetycznej warstwy z zewnętrzną warstwą wełnianą.
Bawełna nie jest stosowana w produkcji bielizny termoaktywnej, ponieważ łatwo absorbuje wilgoć i nie przekazuje jej dalej.