Apabila cahaya matahari mengenai plat penyerap haba-di dalam tiub vakum, bendalir kerja di dalam paip haba mendidih dan mengewap. Wap terus bergegas ke pemeluwap di bahagian atas, di mana ia terpeluwap menjadi cecair. Bendalir kerja pekat kemudian mengalir sepanjang dinding tiub kembali ke bahagian penyejat, melengkapkan kitaran. Paip haba jenis ini, yang menyerap haba dan mengewap pada satu hujung dan terpeluwap dan membebaskan haba pada satu lagi, mencapai pemindahan haba melalui perubahan fasa dalaman, biasanya dipanggil paip haba graviti. Paip haba tidak mempunyai-teras penyerap haba. Cecair pekat mengalir balik dari bahagian pemeluwap ke bahagian penyejat mengikut graviti, secara automatik beredar tanpa kuasa luaran. Ini ialah proses pengumpulan haba tiub vakum paip haba. Oleh kerana paip haba bergantung pada graviti untuk mengedarkan bendalir kerja, bahagian penyejat mesti diletakkan di bawah bahagian pemeluwap semasa operasi. Jika bahagian penyejat diletakkan di atas bahagian pemeluwap, graviti akan menghalang aliran balik kondensat. Tanpa kuasa untuk mengembalikan kondensat ke bahagian penyejat, paip haba tidak akan berfungsi. Oleh itu, paip haba juga dipanggil-diod pemindahan haba sehala. Ciri paip haba ini sangat sesuai untuk pengumpul haba suria. Mereka memindahkan haba suria yang diserap ke tangki air, memanaskan air, dengan pemindahan haba tidak dapat dipulihkan. Dalam erti kata lain, mereka menyerap haba pada siang hari tetapi melepaskannya pada waktu malam. Ini mengurangkan kehilangan haba dengan ketara dan meningkatkan prestasi penebat haba pengumpul.
Oleh kerana paip haba bergantung terutamanya pada penyerapan dan pembebasan haba pendam semasa perubahan fasa bendalir kerja dan aliran stim untuk memindahkan haba, dan oleh kerana kebanyakan cecair kerja mempunyai haba pendam pengewapan yang tinggi, ia boleh memindahkan sejumlah besar haba tanpa memerlukan jumlah penyejatan yang besar. Apabila stim tepu, perbezaan suhu semasa aliran dan perubahan fasa adalah minimum. Dinding paip yang agak nipis menghasilkan kecerunan suhu permukaan yang sangat kecil. Apabila fluks haba sangat rendah, permukaan yang sangat isoterma dicapai, meningkatkan kekonduksian terma. Sudut pemasangan paip haba mempunyai kesan tertentu terhadap prestasi pemindahan haba.