热管式真空管太阳集热器通常由热管式真空集热管、联集管、导热块、隔热材料、保温盒、套管、支架等几部分组成。其中，热管式集热管作用是将太阳辐射能转换为热能，导热块的作用是使热管冷凝段的热量迅速有效地传递到联集管里的传热工质中。为了使集热器经受长时间高温烘烤，达到理想的使用效果，采用硅酸棉与聚氨脂复合保温、整体发泡的方式制作保温材料，用来填充保温盒，能有效地控制运行过程中的热量损失。保温盒以铝合金为主要材料，采用表面喷塑的结构 。

热管式真空管太阳集热器的基本工作原理为：太阳光透过集热管，照射在集热管内管的选择性吸收膜上，膜层将太阳光能转化为热能，热能量通过铝翼传至内置热管上，迅速将热管蒸发段内的工质加热汽化，汽化工质上升至热管冷凝段，从而使冷凝段快速升温，并通过冷凝套管将能量传导、汇集至通过流道管的介质（水、乙二醇等）中。热管工质放出汽化潜热后，冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发段，接受集热管的热量后，再次上升汽化，再次冷凝回流，循环往复工作。热管式集热器通过热管内工质的汽—液相变循环过程，连续不断的吸收太阳辐射能为系统提供热能 。