Heatpipe-järjestelmissä kyse on nesteen lämmittämisestä jäähyn pohjalla putkessa, jolloin höyrystynyt neste kulkeutuu kohti viileämpiä alueita,
joissa se luovuttaa osan lämmöstään ja palautuu takaisin kiertoon.
Heatpipe on halkaisijaltaan halutun suuruinen. Eri tarkoituksiin käytetään erisuuruisia porauksia.
Lämmetessään heatpipen sisällä oleva matalassa lämpötilassa höyrystyvä neste sitoo itseensä höyrystymiseen liittyvän latenttilämmön.
Kun neste muuttuu höyryksi, paine kasvaa ja höyry kulkeutuu heatpipen kylmemmille alueille, tietokoneen jäähdytyssiilessä kohti ylempiä rivastoja,
kondensoituakseen kylmemmälle pinnalle.
Tällöin höyry luovuttaa sitomansa lämpömäärän putkelle ja tiivistyy takaisin nesteeksi.
Heatpipejäähyissä höyrystyminen ja kondensoituminen luo jatkuvan kierron, joka siirtää lämpöä efektivisesti jopa tuhansia kertoja paremmin kuin pelkkä kupari.
Sopivasti nesteellä täytetyt heatpipet luovat putkien sisällä käytetyn verkkomaisen aineen kanssa systeemin, jossa lämpöä siirtävä neste kiertää putken asennosta riippumatta.
Verkkorakenne aiheuttaa kondensoituneen nesteen kulkeutumisen lämpimämmälle alueelle kapillaari-ilmiön vaikutuksesta.
Myös heatpipen sisähalkaisija ja sisäinen rakenne vaikuttavat lämmönsiirtokykyyn.
Esimerkiksi sijoittamalla yhden ison putken suoraan kuumimman kohdan yläpuolelle saadaan nestettä höyrystymään nopeammin kuin kiinnittämällä muutamia pieniä putkia
vaikkapa prosessorijäähyn alareunaan, jolloin etäisyys kuumimpaan pisteeseen on suurempi kuin ensinnä mainitussa tapauksessa.
Nykyisissä prosessoreissa on toisaalta heatspreadit, joilla on tarkoituksena jakaa lämpövuo suuremmalle pinta-alalle.