Tepelná jímka se skládá z utěsněné trubice, struktury knotu a parního kanálu. Knot pokrývá vnitřní stěnu utěsněné trubice a je nasycen těkavou kapalinou-, jako je destilovaná voda, čpavek, metanol nebo aceton. Chladiče naplněné kapalinami, jako je čpavek, metanol nebo aceton, si zachovávají vynikající schopnosti odvodu tepla i při nízkých teplotách.
Během provozu část výparníku chladiče absorbuje teplo generované zdrojem tepla (jako je výkonové polovodičové zařízení), což způsobuje, že se kapalina v knotu vaří a mění se na páru. Tato ohřátá pára putuje z výparníkové sekce do kondenzátorové sekce; po předání tepla do sekce kondenzátoru pára kondenzuje zpět na kapalinu. Kondenzovaná kapalina se pak vrací do výparníkové sekce kapilárním působením v knotu a tento cyklus se nepřetržitě opakuje, aby se teplo rozptýlilo.
