Bằng cách tách chất lỏng nóng và lạnh qua một bức tường rắn, quá trình truyền nhiệt tuần tự trải qua ba giai đoạn: truyền nhiệt đối lưu trong chất lỏng nóng, truyền nhiệt dẫn nhiệt qua bức tường rắn và truyền nhiệt đối lưu trong chất lỏng lạnh. Trong bộ trao đổi nhiệt gián tiếp phổ biến nhất, dẫn nhiệt và đối lưu là phương pháp truyền nhiệt chính. Chất lỏng nóng trước tiên truyền nhiệt sang một bên của thành ống thông qua sự đối lưu, sau đó dẫn nhiệt từ một bên của thành ống sang bên kia, và cuối cùng, phía bên kia của thành ống truyền nhiệt sang chất lỏng lạnh thông qua sự đối lưu, do đó hoàn thành quá trình truyền nhiệt. Nguyên tắc này đảm bảo rằng chất lỏng không tiếp xúc trực tiếp trong quá trình vận hành, tránh lây nhiễm chéo-và làm cho chất lỏng phù hợp với các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi độ tinh khiết chất lỏng cao.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm bao gồm hai tấm hàn được tạo thành bằng quy trình ép khuôn. Các kênh bên trong cho dòng phương tiện nóng và lạnh được kết hợp và các tấm được sắp xếp để tạo thành các vòng trao đổi nhiệt khác nhau. Mặt khác, bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ-và-ống tách chất lỏng nóng và lạnh qua một bức tường vững chắc, với sự trao đổi nhiệt đạt được thông qua việc truyền nhiệt từ tường-sang-tường.
Tốc độ dòng chảy của môi trường trong bộ trao đổi nhiệt càng cao thì hệ số truyền nhiệt của nó càng lớn. Do đó, việc tăng tốc độ dòng của môi trường trong bộ trao đổi nhiệt có thể cải thiện đáng kể hiệu quả trao đổi nhiệt. Tuy nhiên, tác động tiêu cực của việc tăng tốc độ dòng chảy là làm tăng độ sụt áp qua bộ trao đổi nhiệt và tăng mức tiêu thụ năng lượng của máy bơm. Vì vậy phải có phạm vi phù hợp.
