Топлотне цеви по природи имају нека основна ограничења:
1. Ограничење капацитета преноса топлоте:Топлотне цеви можда нису погодне за апликације велике снаге због њихове ограничене способности преноса топлоте. Такве околности могу захтевати додатне механизме за хлађење.
2. Осетљивост на оријентацију:Топлотне цеви су осетљиве на своју оријентацију. Можда неће функционисати ефикасно када су постављени погрешно.
3. Осетљивост на факторе животне средине:Топлотне цеви су такође веома осетљиве на факторе околине као што су притисак и температура који могу утицати на њихов учинак.
4. Ограничени температурни опсег:Топлотне цеви имају ограничен температурни опсег у коме ефикасно раде. Изван овог опсега, њихов учинак може да се погорша.
5. Ограничена компатибилност структуре фитиља:Њихова употреба може бити ограничена у неким околностима због ограничења на типове фитиљних структура које функционишу са топлотним цевима.
6. Сложеност производње:Топлотне цеви се можда неће широко користити у неким индустријама због тога колико их је тешко произвести.