熱管換熱器在運行的過程中，在其熱管一端加熱以及另外一端冷卻，其中間一段會采用其絕緣材料絕緣起來，熱管換熱器的管內進行兩相傳熱過程，加熱段的工作介質產生沸騰或蒸發，吸收汽化潛熱，由液體變為蒸汽。

    熱管換熱器在工作時產生的蒸汽在管內一定壓差的作用下，有效的流動到冷卻段，蒸汽在遇到冷的避免就會凝結成液體，同時放出汽化潛熱，通過壁面傳給外面的冷源。冷凝下來的液體依靠管內壁的多孔材料所產生的毛細管力回流到加熱段，重新開始蒸發吸熱過程。這樣，通過管內工作介質的連續的相變，完成了熱量的連續轉移。

   熱管換熱器的優勢

     1. 熱管換熱器的傳熱系數高：尤其是氣-氣型熱管換熱器，熱管外部可以很方便的采用擴展表面，使傳熱顯著增強。氣-氣型熱管換熱器的傳熱系數比列管式換熱器高出5-10倍。

    2. 熱管換熱器的傳熱溫差大，其實設備在一定程度上可以有效的實現其純粹的逆流換熱，因而具有其較大的傳熱溫差。

    3. 熱管換熱器的占地少且材料省，熱管換熱器需要較小的傳熱面積，因而具有良好的緊湊性，使占地面積和金屬消耗量減少。

    4. 熱管換熱器良好的可拆換性：熱管元件彼此獨立，方面拆卸，便于維護和檢修。甚至在工作狀態下，不用停機就能進行熱管元件的更換和檢修。