Im Gegensatz zu den anderen auf Immobilien-und-Bauen.de beschriebenen Bauformen für energiesparende Gebäude stellt das 3-Liter-Haus keine eigenständige Bauform für ein Gebäude dar, sondern steht vielmehr für ein Konzept, welches vom Fraunhofer-Institut entwickelt wurde. Während die Bezeichnungen „Energiesparhaus“ oder „Niedrigenergiehaus“ heute auf sehr viele Gebäude zutreffen und daher nur noch relativ wenig aussagen, soll die Bezeichnung 3-Liter-Haus ganz explizit erklären, dass es sich bei dem betreffende Gebäude um einen Haustyp handelt, dessen primärer Energiebedarf unter einem festgelegten Wert liegt. Dieser Wert liegt momentan bei 3 Liter Heizöl pro Jahr und Quadratmeter Wohnfläche. In anderen Worten: Der primäre Energiebedarf des 3-Liter-Hauses darf nicht mehr als 34 kWh pro Quadratmeter und Jahr betragen. Damit handelt es sich um einen Verbrauchswert, der noch deutlich unterhalb anderer Energiestandards für Wohngebäude liegt. Aus diesem Grund bezeichnet man 3-Liter-Haus auch oft als „Ultra-Niedrigenergiehaus“.

Grundlage eines 3-Liter-Hauses sind die so genannten Energiezyklen. Davon gibt es mehrere im Gebäude. Einer dieser Energiezyklen ist beispielsweise der Sonnenzyklus. Er sieht vor, dass das Gebäude so konstruiert und gebaut ist, dass die darin befindliche Luft und andere Elemente wie beispielsweise Fußböden, Wände und Decken durch eine direkte Sonneneinstrahlung optimal erwärmt werden. Um dies zu erreichen, werden alle Bauteile des Hauses spezielle darauf abgestimmt, zum Beispiel Fenster oder Türen.

Wie bereits erwähnt, gibt es mehrere dieser Energiezyklen in einem 3-Liter-Haus. Dadurch wird beispielsweise auch dafür gesorgt, dass Wärme im Haus optimal gespeichert wird, was bei vielen dieser Haustypen mit einem so genannten Pufferspeicher erreicht wird. Dieser ist nicht nur für die Heizungswärme zuständig, sondern auch für die Erwärmung des Wassers. Wärmetauscheranlagen im Gebäude werden grundsätzlich so eingerichtet, dass sie in Zusammenarbeit mit dem intelligenten Lüftungssystem die Luft, welche von außen ins Haus strömt, bereits vorher erwärmen. So wird eine Abkühlung des Gebäudes von vornherein verhindert.

All diese Maßnahmen sollen dazu führen, dass ein 3-Liter-Haus weniger als ein Drittel der Energiekosten verbraucht, welche bei einem konventionellen Haus anfallen. Im Gegensatz zu anderen Energiespar-Bauformen wie beispielsweise dem Null- oder Plusenergiehaus ist es beim 3-Liter-Haus grundsätzlich möglich, auch ein bestehendes Gebäude nach diesem Energiestandard auszurichten beziehungsweise entsprechend zu sanieren. In der Regel sind dazu allerdings umfangreiche Umbaumaßnahmen nötig.