熱管換熱器的核心元件是熱管，其熱管在一定程度上會被稱為封閉兩相傳熱系數，其設備在進行制作的過程中主要是采用翅片管式熱管作為傳熱元件，其管外為高頻焊接的翅片和擠壓的翅片。

   熱管換熱器在操作時其管內會抽真空，在一定程度上注入工質液體，其熱管在一端加熱，其另外一端冷卻，其中間一段采用絕緣材料絕緣起來煤器管內進行兩相傳熱的過程中，其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。

    熱管換熱器產生的蒸汽在管內一定的壓差的作用下，其流動到冷卻段，其設備中蒸汽遇到冷的避面就會凝結成液體，在一定程度上同時放出汽化潛熱，通過壁面傳給外面的冷源。

    熱管換熱器中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。