將太陽光聚焦后投射到吸熱管上可以提高集熱管的運行溫度，把聚焦反光鏡與吸熱管一同放入真空管內(nèi)構(gòu)成內(nèi)聚光真空集熱管，下圖是內(nèi)聚光真空集熱管的縱向截面圖，說明了聚光原理。在罩玻璃管中軸位置有吸熱管，吸熱管下方有金屬鏡面反射板。若反射板采用標(biāo)準(zhǔn)拋物面，只有正面光束能匯聚到吸熱管，對于側(cè)方光束必須有跟蹤系統(tǒng)方可接受，內(nèi)聚光真空集熱管的反射板采用復(fù)合曲面設(shè)計，可使正射光束與斜射光束均能會聚在吸熱管上，無需跟蹤系統(tǒng)。

內(nèi)玻璃管作為吸熱管在封口前已在管壁覆蓋了選擇性吸收涂層，反射板也是在封口前放在內(nèi)外玻璃管之間并由支架支撐。內(nèi)外玻璃管之間要抽真空。下面是有反射板與吸收涂層的玻璃真空管剖面圖。

采用熱管代替銅管有更好的傳熱效果，而且便于安裝。下圖為內(nèi)插熱管的內(nèi)聚光真空集熱管。

把反射板做成復(fù)合拋物面鏡（CPC），有更好的側(cè)向光匯聚效果，下圖是采用復(fù)合拋物面鏡的內(nèi)聚光真空集熱管縱向截面圖，由于吸熱管是圓柱并放在鏡內(nèi)側(cè)，與標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合拋物面鏡（CPC）聚光有些差別，圖中顯示了聚光的原理。這種結(jié)構(gòu)的缺點是吸熱管在外管內(nèi)側(cè)面（不在中心），玻璃管制作工藝較復(fù)雜。

內(nèi)聚光真空集熱管的運行溫度在100度以上，適合一些高溫應(yīng)用場合。用多根內(nèi)聚光真空集熱管組成內(nèi)聚光真空集熱器，組成方法與其他真空集熱器一樣，這里不再圖示了。