管板式集热器由集热管、集热吸收板、玻璃罩板、保温层和外框组成。集热器尺寸及连接的数量可根据用户用水量等因素确定，另外还有瓦楞形集热器等类型。
管板式太阳能热水器的工作原理：当太阳光束通过置放有一定倾斜角度的集热器的玻璃罩板，其热能很快被涂有黑色涂料的集热管和集热板所吸收，在密闭的集热器箱内形成一个高温空气层。高温空气层使集热管内的水被逐渐加热升温，随着水温不断的升高，管内水的密度减小，水沿着上升循环管流动，流至水箱内。而此时水箱下部的水因温度较低，密度大。就会通过连接在水箱下部的下降循环管流到集热器的下部连接管，进入集热器内再继续吸收太阳的热能而升温。水就是这样不断在集热器及水箱间进行循环并不断升温，贮热水箱内的水温度升高，直至达到使用温度。
管板式太阳能热水器的集热器可采用多块串联或并联，贮热水箱可根据用水量和集热器数量确定容积，目前也有生产整套的小型热水器设备。
管板式集热器制作时要求外框密闭，集热排管与集热板制作应参照辐射板制作要求，涂刷能接受太阳辐射热能的深色涂层，加强对太阳能的吸收能力。玻璃板应采用透明白玻璃，与外框严格密封，不允许漏入雨水。