1. Isparivač
Predmet u toplotnoj cevi poznat kao isparivač je odgovoran za apsorpciju toplote iz izvora i isparavanje radnog fluida. Ispareni radni fluid tada će prenijeti toplinu od izvora do kondenzatora.
2. Kondenzator
Kada radni fluid otpusti toplotu i ponovo se kondenzuje u tečnost, to čini u delu kondenzatora toplotne cevi koji je u kontaktu sa hladnjakom.
3. Struktura fitilja
Radni fluid se obično transportuje od hladnijeg kraja toplotne cevi do toplijeg kraja putem kapilarnog dejstva uz pomoć strukture fitilja koja oblaže unutrašnje zidove toplotne cevi. Sinterovani metalni prah, pletena metalna mreža i porozna keramika su primeri tipičnih materijala za fitilj.