En medio de la creciente preocupación por las emisiones de carbono y el consumo de ENERGÍA en la industria de la construcción, los materiales de construcción de base biológica son una de las soluciones, especialmente considerando su excelente aislamiento térmico. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un modelo numérico a múltiples escalas para analizar el efecto de la microestructura en la conductividad térmica de un material de construcción de base biológica. Para lograr esto, se consideraron en este estudio el tamaño, la forma, la orientación, la porosidad y la saturación de agua del bio-agregado. Los resultados muestran que la conductividad térmica del material de base biológica aumenta significativamente y de manera no lineal con la saturación de agua, en contraste con la conductividad térmica paralela del bio-agregado transversalmente isotrópico, que aumenta de manera lineal. La conductividad térmica del material de base biológica muestra una anisotropía en diferentes direcciones y alcanza un máximo con una saturación de agua del 0.4. El análisis de inclusiones con diferentes formas muestra que la conductividad térmica en la dirección de compactación es casi independiente de la forma, pero no en la dirección perpendicular a la compactación. Los resultados del elemento finito muestran que el flujo de calor tiende a transferirse a lo largo del bio-agregado en lugar de a través de él. Estos hallazgos ayudan a comprender mejor el efecto de la microestructura en la conductividad térmica y luego promueven la aplicación del concreto de base biológica como material de aislamiento en edificios.