Der 3-D Heatdiffuser arbeitet wie eine Heatpipe mit einem zweiphasigen Kreisprozess. Durch das Verdampfen eines Arbeitsmediums, zumeist Wasser, wird Wärme an einer Wärmequelle aufgenommen und an der Wärmesenke durch Kondensation wieder abgegeben. Während eine Heatpipe eine zylindrische Form und einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat, ist ein Wärmetransport nur in axialer Richtung möglich. Heatdiffuser sind jedoch „Flächenheatpipes“, die an jeder beliebigen Stelle Wärme aufnehmen und an den kälteren Bereichen abgeben kann. Aufgrund der speziellen Konstruktion entsteht keine Oberflächenwölbung / kein Aufblähen und somit keine zusätzliche Belastung für die kontaktierten Bauteile.