El principio de funcionamiento de una cámara de vapor es idéntico al de un heatpipe e implica cuatro etapas principales: conducción, evaporación, convección y condensación. Una cámara de vapor es un dispositivo de fluido de dos-fases que consiste en un recipiente sellado revestido con una superficie micro-estructurada y lleno de agua pura. El calor ingresa a la cámara desde una zona externa de alta-temperatura a través de conducción; El agua que rodea la fuente de calor absorbe rápidamente este calor y se vaporiza, llevándose una cantidad significativa de energía térmica. Aprovechando el calor latente de la vaporización, el vapor se difunde desde la zona de alta-presión (alta-temperatura) a la zona de baja-presión (baja-temperatura); al entrar en contacto con las paredes internas más frías, el vapor se condensa rápidamente nuevamente en líquido, liberando la energía térmica almacenada. El agua condensada fluye de regreso a la fuente de calor a través de la acción capilar dentro de la micro-estructura, completando el ciclo de transferencia de calor y estableciendo un-sistema de dos fases donde coexisten el agua y el vapor. La vaporización continua ocurre dentro de la cámara, y la presión interna se equilibra automáticamente en respuesta a las fluctuaciones de temperatura. Aunque la conductividad térmica del agua es relativamente baja a temperaturas de funcionamiento más bajas, su viscosidad varía con la temperatura, lo que permite que la cámara de vapor funcione eficazmente incluso a 5 o 10 grados. Dado que el retorno del líquido depende de la acción capilar en lugar de la gravedad, la cámara de vapor no se ve afectada en gran medida por la orientación, lo que ofrece una mayor flexibilidad en el diseño del sistema y permite la instalación en cualquier ángulo. La cámara de vapor, que no requiere alimentación externa y no contiene piezas móviles, es un dispositivo pasivo completamente sellado.
