Følgende deler utgjør et varmerør:
1. Fordamper
Gjenstanden i et varmerør kjent som fordamperen er ansvarlig for å absorbere varme fra kilden og fordampe arbeidsvæsken. Den fordampede arbeidsvæsken vil da overføre varme fra kilden til kondensatoren.
2. Kondensator
Når arbeidsvæsken avgir varme og kondenserer tilbake til en væske, skjer det i kondensatordelen av varmerøret som er i kontakt med kjøleribben.
3. Vekestruktur
Arbeidsfluidet transporteres typisk fra den kjøligere enden av varmerøret til den varmere enden via kapillærvirkning ved hjelp av vekestrukturen som kler de indre veggene til varmerøret. Sintret metallpulver, vevd metallnetting og porøs keramikk er eksempler på typiske vekematerialer.