Načelo delovanja parne komore je enako principu delovanja toplotne cevi in vključuje štiri glavne stopnje: prevajanje, izhlapevanje, konvekcija in kondenzacija. Parna komora je dvo-fazna tekočinska naprava, sestavljena iz zaprte posode, obložene z mikro-strukturirano površino in napolnjene s čisto vodo. Toplota vstopi v komoro iz zunanjega-temperaturnega območja prek prevodnosti; voda, ki obdaja vir toplote, to toploto hitro absorbira in izhlapi ter odnese znatno količino toplotne energije. Z izkoriščanjem latentne toplote uparjanja para difundira iz območja visokega-tlaka (visoke-temperature) v območje nizkega{8}}tlaka (nizke-temperature); ob stiku s hladnejšimi notranjimi stenami se para hitro kondenzira nazaj v tekočino in sprosti shranjeno toplotno energijo. Kondenzirana voda teče nazaj k viru toplote prek kapilarnega delovanja znotraj mikro-strukture, s čimer se zaključi cikel prenosa toplote in vzpostavi dvo{12}}fazni sistem, kjer soobstajata voda in para. Znotraj komore poteka neprekinjeno uparjanje, pri čemer se notranji tlak samodejno uravnava kot odziv na temperaturna nihanja. Čeprav je toplotna prevodnost vode relativno nizka pri nižjih delovnih temperaturah, se njena viskoznost spreminja s temperaturo, kar omogoča, da parna komora učinkovito deluje tudi pri 5 ali 10 stopinjah. Ker je vračanje tekočine odvisno od kapilarnega delovanja in ne od gravitacije, orientacija večinoma ne vpliva na parno komoro, kar ponuja večjo prilagodljivost pri načrtovanju sistema in omogoča namestitev pod katerim koli kotom. Parna komora, ki ne potrebuje zunanjega napajanja in ne vsebuje gibljivih delov, je popolnoma zaprta, pasivna naprava.
