При този модел соларния колектор и водосъдържателя са свързани в едно цяло. Термосифонният слънчев колектор използва явлението на естествената конвекция, или свойството на горещата вода да се изкачва, и така да циркулира непрекъснато между слънчевия колектор и водосъдържателя. При нагряване на водата, нейното относително тегло намалява и тя по естествен път се покачва в резервоара.

Основният компонент на тези слънчеви колектори е вакуумната heat pipe тръба. Именно там се извършват процесите на изпарение и кондензация , като в горната част на тръбата се получава топлообмен, поради което там е и най-горещата част на слънчевия колектор. Технологията е изключително ефектива и икономически изгодна, поради високият коефициент на усвояване на слънчевата енергия и изключително ниски показатели на топлинни загуби.