베이퍼챔버는 구리의 약 수십, 수백배에 달하는 열전도도를 가지는 초-열전도체이며, 열전도에 방향성이 없으므로, 어떠한 방향으로든 빠르게 열을 전도하고, 완벽하게 온도 평형을 이룰 수 있는 두 가지 장점을 모두 가지고 있다.

베이퍼챔버의 내부는 내부 벽면의 표면적을 극대화하기 위한 다공성 구조물이 붙어 있으며, 중앙은 빈 공간이다. 열전달의 원리는 기본적으로 냉매의 상변환을 이용해 열을 운반한다.

냉매는 열원에 닿는 부분에서 가열되어 기화해 증기가 되고, 열을 품은 뜨거운 증기는 챔버 중앙의 빈 공간을 따라 냉각부로 이동, 응축되어 다시 액체가 된다. 이렇게 액화된 냉매는 챔버 벽면의 다공성 구조에 스며들어 모세관 현상을 통해 다시 열원으로 빠르게 이동하게 된다. 이 과정이 끊임없이 반복되며 베이퍼챔버의 면적 전체로 매우 빠르게 열이 분산된다.