与传统散热相比较，热管技术可以说是一项突破。热管温差小，导热系数高，具有很强的导热能力。

热管由三部分组成：密封中空管（一般为铜管）、附于管内壁的毛细结构和工质（一般为水）。 热管工作时可分为三段：蒸发段、绝热段和冷凝段。与热源接触吸收热量的部分称为蒸发段；向外界放热使蒸汽凝结的部分称为冷凝段；在蒸发段与冷凝段之间的部分为绝热段。

- 蒸发段工质受热汽化
- 蒸汽在压力作用下向冷凝段方向流动
- 在冷凝段蒸汽受冷凝结成液体
- 蒸汽冷凝时释放在蒸发段吸收的热量
- 冷凝后的工质在毛细力作用下回流到蒸发段。

根据毛细结构不同，热管可分为四类：沟槽式热管、网式热管、纤维热管和冶金粉末烧结热管。后者在性能上较前三者更优, 且其毛细现象受地球引力影响非常小, 因而在散热片的安装方向上无特殊要求。

根据热管与鳍片连接方式，热管散热器可分为两类：热管穿鳍片与热管焊接鳍片。前一种是指以过盈配合方式，经过冲压将鳍片穿在热管上，热管与鳍片组直接接触，无需导热材料；后一种是通过回流焊的方式将热管与扣合好的鳍片组焊接在一起。