Топлинната тръба (термосифонът) представлява затворен цилиндричен обем с малки количества течност в състояние на дълбок вакуум. В работно състояние топлинната тръба се разполага във вертикално или наклонено положение, като долната му част, наречена зона на изпарение, се обтича от горещ флуид (горещи димни газове, сушилен агент, отпадъчна вода и др.). Топлината от горещия флуид се предава към течността в тръбата, която се изпарява, а получената пара се предвижва нагоре към зоната на кондензация, която от своя страна се обтича от студен флуид (въздух, вода и др.). При охлаждането на горната част на топлинна тръба (термосифона), парата кондензира и се стича по гравитационен (капилярен) път по стените на тръбата към зоната на изпарение и по такъв начин цикълът на циркулация се затваря.
Въздухонагревател, предназначен за оползотворяване топлина от изходящи димни газове представлява сноп от топлинни тръби, чиято газовата част е разположена в зоната на изпарение, а въздушната – в зоната на кондензация. Двете зони са разделени помежду си с плътна преграда. Долната част на тръбния сноп, оформена като канал се обтича от димни газове, а горната от студен въздух. Нагретият въздух като правило се използва за горивния процес или за сушилен агент.