全玻璃真空管由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、弹簧支架、消气剂等部件组成，其形状如一只细长的暖水瓶胆。
全玻璃真空管的一端开口，将内玻璃管和外玻璃管的管口进行环状熔封；另一端分别封闭成半球形圆头，内玻璃管用弹簧支架支撑于外玻璃管上，以缓冲热胀冷缩引起的应力。在内玻璃管和外玻璃管之间的夹层抽成高真空。在外玻璃管尾端一般粘结一只金属保护帽，以保护抽真空后封闭的排气咀。内玻璃管的外表面涂有选择性吸收涂层。弹簧支架上装有消气剂，它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体，起保持管内真空度的作用。
全玻璃真空管集热器：若干支真空管按照一定规则排列成的真空管阵列与联集管（或称为联箱）、尾托架和反射器等部件一起组成一台真空管集热器。全玻璃真空管集热器的联箱一般有圆形和方形两种，多采用不锈钢板制作，集热器配管接头焊接在联箱的两端。联箱的一面或两面按设计的真空管间距开孔，真空管的开口端直接插入联箱内，真空管与联箱之间通过硅橡胶密封圈进行密封。为了提高真空管集热器的性能，一些厂家的产品在真空管阵列的背面增设了反射板，其中多为平面漫反射板，一般采用铝板或涂白漆的平板制成。因为反射板长期暴露在空气中，容易积聚灰尘和污垢，需要经常清理，否则反射效果会受到影响，并且反射板增大了集热器的风阻，影响集热器安装的稳定性，所以，风沙比较大的地区不宜安装带反射板的集热器。
按照真空管的安装走向的不同，全玻璃真空管集热器可分为竖直排列（南北向）和水平排列（东西向）两种排列形式，其中水平排列又有水平单排和水平双排两种形式。
用全玻璃真空管集热器与平板集热器作比较可以看出：
全玻璃真空管的外管相当于平板集热器的透明玻璃盖板和外壳；内管和附着在内管外表面的选择性吸收涂层相当于平板集热器的吸热体；内外管之间的真空夹层相当于平板集热器的隔热材料（保温层）。进一步比较会发现：以国家标准《全玻璃真空太阳集热管》（GB/T17049—1997）为依据生产的全玻璃真空管具有更为优良的性能。例如：玻璃管材采用硼硅玻璃3.3制造，太阳透射比高达0.89。圆柱形吸热面使其在一天中接受的垂直光照较平面更多。采用磁控溅射工艺形成的铝—氮—铝涂层的太阳吸收率0.86以上，发射率小于或等于0.09；闷晒曝辐量达3.8MJ/m2；平均热损系数仅为0.90W/m2.℃；真空夹层的气体压强为5×10-2Pa。上述指标保证了全玻璃真空管集热器较高的吸热性能，有效的避免了平板集热器的传导和对流热损失，并且提高了集热器的抗低温能力，同时，还具有较高的抗冰雹（击打）能力。
通过上述比较可见，真空管集热器具有结构简单、性能优良、生产工艺先进可靠、特别适合于打批量规模化生产的特点。
