ในการควบแน่นแบบหยดน้ำของเหลวที่ควบแน่นจะรวมตัวกันในรูปของหยดน้ำขนาดต่างๆ นับไม่ถ้วนบนพื้นผิวที่เกิดการควบแน่น แทนที่จะก่อตัวเป็นฟิล์มต่อเนื่อง และจะไม่เปียกพื้นผิวของแข็งที่ระบายความร้อน หยดน้ำจะเกิดขึ้นที่จุดบกพร่องของพื้นผิว (หลุม รอยขีดข่วน) ซึ่งเรียกว่าจุดเริ่มต้นของการตกผลึกและจะเติบโตขึ้นเมื่อไอน้ำควบแน่นบนพื้นผิวที่เปิดโล่งมากขึ้น เมื่อขนาดของหยดน้ำมีขนาดใหญ่ขึ้น จะถึงจุดหนึ่งที่หยดน้ำหลุดออกจากพื้นผิวและกระแทกหยดน้ำอื่นๆ แล้วพัดพาไปตามกระแส หยดน้ำที่เคลื่อนที่จะกลืนกินหยดน้ำที่มีขนาดเล็กกว่า การควบแน่นแบบหยดน้ำเป็นกลไกการถ่ายเทความร้อน ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดอย่างหนึ่ง และ สามารถบรรลุ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ที่สูงมากได้ ด้วยกลไกนี้ ในการควบแน่นแบบหยดน้ำ ไม่มีฟิล์มของเหลวที่จะต้านทานการถ่ายเทความร้อน และด้วยเหตุนี้ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจึงสามารถสูงกว่าการควบแน่นแบบฟิล์มได้มากกว่าสิบเท่า แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ประมาณสามถึงห้าเท่าก็ตาม ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนมีค่าสูง ดังนั้นผู้ออกแบบจึงสามารถบรรลุอัตราการถ่ายเทความร้อนที่กำหนดไว้ได้ด้วยพื้นที่ผิวที่น้อยลง ส่งผลให้ได้คอนเดนเซอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าและราคาถูกลง

การควบแน่นแบบหยดน้ำเกิดขึ้นได้โดยการเติมสารเคมีตัวเร่งปฏิกิริยาลงในไอน้ำ หรือใช้พื้นผิวที่ขรุขระ หรือพื้นผิวที่เคลือบด้วย สาร ที่ไม่ชอบน้ำเช่น กรดไขมัน หรือสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ที่เรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบหยด น้ำ การควบแน่นแบบหยดน้ำสามารถเหนี่ยวนำได้โดยเทียมด้วยความช่วยเหลือของซิลิโคน, PTFE , แว็กซ์ และกรดไขมัน วัสดุส่วนใหญ่เหล่านี้ไม่เสถียรมากและสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการออกซิเดชัน การอุดตัน และการสึกหรอ การควบแน่นแบบหยดน้ำสามารถคงอยู่ได้ด้วยผลรวมของการเคลือบผิวและการฉีดตัวเร่งปฏิกิริยาลงในไอน้ำเป็นระยะ เมื่อพื้นผิวแบบหยดน้ำเสื่อมสภาพ การควบแน่นแบบฟิล์มจะเกิดขึ้น ดังนั้นคอนเดนเซอร์ส่วนใหญ่จึงถูกออกแบบโดยสมมติว่าการควบแน่นแบบฟิล์มจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวในที่สุด การควบแน่นแบบหยดน้ำมีประโยชน์ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของโรงไฟฟ้าการกลั่น น้ำทะเลด้วยความ ร้อน พื้นผิวทำความสะอาดตัวเอง และระบบทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศ

ปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ถ่ายเทผ่านหยดน้ำแต่ละหยดนั้นขึ้นอยู่กับรัศมีของหยดน้ำและการกระจายขนาดของหยดน้ำบนพื้นผิวการควบแน่น ปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับกลไกการถ่ายเทความร้อนผ่านหยดน้ำแต่ละหยด ได้แก่:

1. การนำความร้อนผ่านหยดน้ำ
2. การนำความร้อนในวัสดุพื้นผิว
3. การถ่ายเทสสารระหว่างเฟสที่ส่วนต่อประสานระหว่างไอและของเหลว
4. ความโค้งของส่วนต่อประสานระหว่างไอและของเหลว