真空管炉は、熱壁式真空炉のグループに属し、外気にさらされた発熱体によって管を外側から加熱します。真空管の材質やサイズによって、真空中の最高温度は異なります。作業管の端部では、真空フランジに適合させる必要があります。真空管の材質とサイズによって、水冷が必要なものと、冷却水なしで動作するものがあります。
もちろん、真空そのものが真空管の炉の雰囲気になりうる。用途に応じて、真空度は粗いもの、細かいもの、高いもの、さらには超高真空などがあります。また、真空炉では大気を完全に遮断できるため、アルゴン、窒素、水素、一酸化炭素、ヘリウムなどの様々なガスや混合物を扱うことも可能です。非金属管では、アンモニアやシランなどの腐食性ガスも使用可能です。
最大サイズと用途に必要な温度の組み合わせによって、真空管炉で十分なのか、コールドウォール真空チャンバー炉が必要なのかが決まります。真空温度が1450℃の場合、真空管の最大内径は88mmに制限されます。この場合、作業管は寿命の限られた消耗品であり、低温ランプに限定されます。より大きなサイズやより高い温度では、真空チャンバー炉が必要となります。