眾所周知，熱管是靠工質的相變來傳熱能量的。在熱管內部，工質頻繁地改變著自己的相態，在傳輸熱量的同時，連續不斷地完成著質量的轉移。因此，在設計熱管時，首先遇到的問題是如何確定熱管的工質。

熱管工質的確定需要考慮的因素很多，其中溫度因素是重要的。任何一種工質都有它自己可以工作的溫度范圍，其下限是工質的凝固點，上限是熱力學臨界點。例如，工業上常常應用水為熱管的工質，對于水，凝固點為0℃（1atm），臨界點為374.15℃。但實際上，工質工作的合適的溫度范圍要小得多，主要考慮的是，在熱管的工作溫度范圍內，工質要具有合適壓力。壓力值的上限受管殼強度的限制。例如，對于常用的外徑為25mm的水-銅熱管，在某一特定的端帽焊接條件下，實驗測得的熱管爆破時的溫度和壓力見表1。

表1 熱管爆破時的溫度和壓力

由表1可知，熱管可能承受的壓力約為100bar，超過了這一數值就會發現熱管端帽破裂或焊縫漏汽。為了使熱管能安全工作，還必須考慮一個安全系數為2.5，那么，管內允許壓力為100/2.5=40bar。在這一壓力下對應的工質飽和溫度為250℃，也就是說，工質的工作不要超過250℃，這就構成了工作溫度的上限。