热管式真空管集热器是金属—玻璃真空集热器的一种主要形式，如今国内已有多家企业涉足该项技术。热管式真空管集热器主要有热管式真空管与联集管、保温盒、支架等部分一起组成。是金属吸热体真空管的一种，它由热管、吸热体、玻璃管和金属端盖等主要部件组成。
热管式真空管由热管、金属吸热板、玻璃管、金属封盖、弹簧支架、消气剂等组成。在热管式真空管工作时，表面镀有选择性吸收涂层的金属吸热板吸收太阳辐射能并将其转化为热能，传导给与吸热板焊接在一起的热管，使热管蒸发段内的少量工质迅速汽化，被汽化的工质上升到热管冷凝段，释放出蒸发潜热使冷凝段快速升温，从而将热量传递给集热系统工质。热管工质放出汽化潜热后，迅速冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发段。通过热管内不断重复的汽—液相变循环过程，快速高效的将太阳热能源源不断的输出。
热管式真空管集热器由真空集热管、导热块（或导热套管）、连集管、保温材料、保温盒、尾托架等部分组成。热管式真空管集热器工作时，每只热管真空管都将太阳辐射能转换为热能，通过热管反复的汽—液相变循环过程将热量通过热管冷凝段传递给导热块（或导热套管），从而加热联集管内的系统循环工质，使集热系统工质的温度逐步上升，直至达到使用要求的。与此同时，真空集热管及保温盒也不可避免地通过辐射或传导的形式损失一部分热量。
热管式真空管太阳能集热器具有集热效率高、得热量大、输出温度高、承压运行好、结构强度高、抗冻性强等特点。安装维护方便，使用中无漏水隐患，易实现和建筑相结合，具备较长的使用寿命。热管式真空管太阳能集热器使用数量根据热水需求量可任意组合。安装位置灵活，承压运行，系统阻力小，集热系统容水量小，热水系统的运行通过太阳能控制器自动进行控制，可直接对热水加热，适用于各种集中热水供应及泳池加热系统。
值得一提的是，热管式真空管与联集管的连接是属于“干性连接”即联集管内的传热工质与集热管冷凝段之间是不直接接触的，集热器联集管没有漏水隐患，可以承受较高的运行压力，个别集热管破损也不会影响整个集热器的运行，维护起来非常方便，因而特别适用于大中型太阳热水系统，容易实现与建筑的结合。
影响太阳能热管集热器性能的参数有：集热面积、集热效率、热损及真空管的性能；联集管（联集箱）的阻力特性，还有太阳能热管集热器的容水量及放置朝向和倾角。
综观太阳能集热器的发展，太阳能热管集热器以其自身的优点日益受到推崇，尤其在欧美等发达国家更是如此。但我国的太阳能集热器使用多以U型管为主，约占太阳能真空管集热器总量的70%～80%。主要原因是价格较低、效率较高、加工制造较容易。国内太阳能热管集热器分为玻璃与金属熔封和真空管内置热管两种结构，主要因为成本较高，在国内销售较少。国外发达国家，太阳能热管集热器应用较多，运输、安装、维修比较方便。要求安全、卫生、环保标准较高。
对于太阳能热管集热器而言，安装维修安装方便，可更换，便于维修。维修困难，U形管损坏，整台更换。运输各部件可独立包装，体积小，便于运输和搬运，成本低。必须整机包装，体积大，不便于运输和搬运，运输成本较高。应用分体、有吸液芯太阳能热管集热器横置安装可用于阳台，无吸液芯热管热管集热器竖置安装，通过调节安装角度或减短太阳能热管长度，可用于阳台。分体、阳台、工程，不受安装角度限制。
