热管被广泛应用在航天、电子、余热回收等众多热交换领域，主要原理是将液态的介质（如纯水）密封在高纯度的铜管内，并将管内的空气排走，达到真空状态，利用低气压下液体在相对低温状态下即可挥发的原理，液体变成气体吸收周围的热量，变成气体开始上升到顶端（冷凝端），再将热量传递给吸热体，完成热量的输送，蒸汽散热变成液体后由于重力的作用，回流到底端变成初始状态，液体-气体-液体，两次相变完成了热量的输送。

热管集热器有两种，一种是大热管，小热管。

大热管镶嵌在涂有可选择性镀膜的铜（或铝）基材上，密封在管式的高透光率的玻璃中，内部抽成真空。

小热管是在普通真空管的基础上插入铝翼和热管组成热管集热器，添加热管的目的在于提高集热器的安全性、稳定性，使原来玻璃直接加热水，变成由热管换热加热，使原来的开式系统变成闭式承压运行；单根玻璃破损后，系统不会因此瘫痪，系统的稳定性得到改善。