真空管太陽能集熱器是在平板型太陽能集熱器基礎上發展起來的新型太陽能集熱裝置。根據太陽能集熱器瞬時效率的分析，在平板太陽能集熱器的吸熱板與透明蓋層之間的空氣夾層中，空氣對流的熱損失是平板型集熱器熱損失的主要部分，減少這部分熱損失的最有效措施是將集熱器的集熱板與蓋層之間抽成真空，可是這樣做是十分困難的，因為集熱板和蓋板間抽成真空后，l㎡的蓋板要承受1t的壓力。為此，人們研制了內管與外管間抽真空的全玻璃真空管，大大地減少了集熱器的對流、輻射和熱傳導造成的熱損失。將多根真空管用聯箱連接起來，就構成了真空管集熱器。

真空管是構成這種集熱器的核心部件，它主要由內部的吸熱體和外層的玻璃管所組成。吸熱體表面通過各種方式沉積有光譜選擇性吸收涂層。由于吸熱體與玻璃管之間的夾層保持高真空度，可有效地抑制真空管內空氣的傳導和對流熱損失;而且由于選擇性吸收涂層具有低的紅外發射率，可明顯地降低吸熱板的輻射熱損失。這些都使真空管集熱器可以最大限度地利用太陽能，即使在高工作溫度和低環境溫度的條件下仍具有優良的熱性能。

按吸熱體的材料分類，真空管太陽能集熱器有玻璃吸熱體真空管(或稱全玻璃真空管)和金屬吸熱體真空管(或稱玻璃一金屬真空管)兩大類。