Hladilno telo s toplotno cevjo je sestavljeno iz zaprte cevi, strukture stenja in parnega kanala. Stenj je obložen z notranjo steno zaprte cevi in je nasičen s hlapljivo tekočino-, kot je destilirana voda, amoniak, metanol ali aceton. Hladilniki, napolnjeni s tekočinami, kot so amoniak, metanol ali aceton, ohranjajo odlično sposobnost odvajanja toplote tudi pri nizkih temperaturah.
Med delovanjem del uparjalnika hladilnega telesa absorbira toploto, ki jo ustvari vir toplote (kot je močnostna polprevodniška naprava), zaradi česar tekočina v stenju zavre in se spremeni v hlape. Ta segreta para potuje iz odseka uparjalnika v odsek kondenzatorja; pri prenosu toplote na kondenzatorski del se para kondenzira nazaj v tekočino. Kondenzirana tekočina se nato prek kapilarnega delovanja znotraj stenja vrne v del uparjalnika in ta cikel se neprekinjeno ponavlja, da odvaja toploto.
