Een heatpipe-koellichaam bestaat uit een afgedichte buis, een lontstructuur en een dampkanaal. De lont bekleedt de binnenwand van de afgesloten buis en is verzadigd met een vluchtige vloeistof-zoals gedestilleerd water, ammoniak, methanol of aceton. Koellichamen gevuld met vloeistoffen zoals ammoniak, methanol of aceton behouden uitstekende warmteafvoercapaciteiten, zelfs bij lage temperaturen.
Tijdens bedrijf absorbeert het verdampergedeelte van het koellichaam warmte die wordt gegenereerd door een warmtebron (zoals een elektrisch halfgeleiderapparaat), waardoor de vloeistof in de pit gaat koken en in damp verandert. Deze verwarmde damp beweegt van het verdampergedeelte naar het condensorgedeelte; bij het overbrengen van zijn warmte naar het condensorgedeelte condenseert de damp terug in een vloeistof. De gecondenseerde vloeistof keert vervolgens terug naar het verdampergedeelte via capillaire werking in de pit, en deze cyclus herhaalt zich continu om de warmte af te voeren.
