典型的重力热管在密闭的管内先抽成1～2×10-4Pa的负压，在此状态下充入适量工质。在热管的下端（受热段）加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下，上升到热管上端（放热段），并向外界放出热量，且凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到受热段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断地将热量由一端传向另一端。由于是相变传热，因此热管内热阻很小，所以能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，并可以方便地进行强化传热，而不用担心冷热流体互串。
热管余热锅炉具有如下特点：
传热效率高、结构紧凑、热侧烟气流动阻力相对较小，即压降小；
烟气与给水完全隔开，避免了汽包给水泄漏入烟道的可能性，这就使热管余热锅炉有别于火管锅炉等其他形式的余热锅炉；
系统中热管元件相对独立，单根或数根损坏都不会影响系统的运行；
设计时单根热管蒸发段的翅片螺距已作调整，以调节热管的传输功率，从而控制热管壁温，防止酸露点腐蚀，不积灰。
汽包预留足够的蒸汽空间，蒸汽含水率低，蒸汽品质高。