- Wymiana ciepła rozpoczyna się, gdy jeden koniec rurki cieplnej zostanie umieszczony w wyższej temperaturze
Drugi koniec ma niższą temperaturę. Ciepło najpierw przechodzi przez metalową ściankę rurki do obiektu kapilarnego z wysokiej temperatury, a płyn roboczy w obiekcie kapilarnym jest podgrzewany i zaczyna odparowywać. Część rury cieplnej w wysokich temperaturach nazywana jest parownikiem. Para po odparowaniu zbiera się w wydrążonej rurce sekcji parowania i przepływa na drugi koniec rurki cieplnej. Ponieważ drugi koniec rurki cieplnej styka się z niższą temperaturą, skraplanie rozpoczyna się, gdy para dociera do chłodniejszego końca, w którym to momencie ciepło przechodzi przez obiekt kapilarny, płyn roboczy i metalową ściankę rurki do części o niższej temperaturze . Dlatego rurka cieplna w części o niższej temperaturze nazywana jest skraplaczem. W części kondensacyjnej para pierwotnie odparowała przez część parującą skondensowaną do cieczy, a te skondensowane ciecze płynęły z powrotem do części parującej z części skondensowanej z powodu pompowania kapilarnego, dzięki czemu płyn krąży bez końca, a ciepło jest przenoszone od wysokiej temperatury do niskiej temperatury, która jest zasadą wymiany ciepła rury cieplnej.