散热器运行时，其蒸发段吸收热源(功率半导体器件等)产生的热量。)，使其灯芯管内的液体沸腾成蒸汽。带有热量的蒸汽从热管散热器的蒸发段移动到冷却段。当蒸汽将热量传递到冷却部分时，蒸汽冷凝成液体。冷凝后的液体会通过管壁上的灯芯的毛细作用回到蒸发段，重复上述循环，不断散热。
　　热管散热器的优势
　　散热器中的热管具有传热速度快的优点。安装在散热器中，能有效降低热阻，提高散热效率。它的热导率很高，是纯铜的几百倍，有“热超导体”的美誉。精心设计的热管CPU散热器，将会拥有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。目前CPU散热器大多采用热管技术。热管的传热效率与其直径、结构、工艺等有关。目前比较好的热管散热器中，以6mm热管居多，也有部分使用8mm的产品。某研究机构给出了一组参考值。直径3mm的热管在2.8个标准传热周期内只能传递15W，而直径5mm的热管在1.8个传热周期内可以传递45W，是3mm热管的3倍！8毫米热管产品可以在*0.6个周期内传递高达80W的热量。这么高的传热率，如果没有好的散热设计和风扇配合，很容易导致热量无法正常散发。
  热管散热器在民用电子产品，电脑、CPU、显卡等方面的应用只是一小部门，其在工业电力电子方面的应用也同样广，如新能源、电源行业，IGBT、SVG等大功率器件都可以使用热管散热器来散热。