Odvajanjem toplih i hladnih fluida kroz čvrstu stijenku, prijenos topline uzastopno prolazi kroz tri faze: konvekcijski prijenos topline u vrućem fluidu, kondukcijski prijenos topline kroz čvrstu stijenku i konvekcijski prijenos topline u hladnom fluidu. U najčešćem neizravnom izmjenjivaču topline, kondukcija i konvekcija su primarne metode prijenosa topline. Vruća tekućina konvekcijom prvo prenosi toplinu na jednu stranu stijenke cijevi, zatim provodi toplinu s jedne strane stijenke cijevi na drugu, a na kraju, druga strana stijenke cijevi konvekcijom prenosi toplinu na hladnu tekućinu, čime je proces prijenosa topline dovršen. Ovo načelo osigurava da tekućine ne dolaze u izravan kontakt tijekom rada, izbjegavajući unakrsnu-kontaminaciju i čineći ga prikladnim za industrijske primjene koje zahtijevaju visoku čistoću tekućine.
Pločasti izmjenjivači topline sastoje se od dvije zavarene ploče oblikovane postupkom-prešanja. Ugrađeni su unutarnji kanali za protok vrućih i hladnih medija, a ploče su raspoređene tako da tvore različite petlje za izmjenu topline. S druge strane, školjkasti{3}}i-cijevni izmjenjivači topline odvajaju tople i hladne tekućine kroz čvrstu stijenku, pri čemu se izmjena topline postiže prijenosom od-na-zid.
Što je veća brzina protoka medija unutar izmjenjivača topline, to je veći njegov koeficijent prijenosa topline. Stoga povećanje brzine protoka medija u izmjenjivaču topline može znatno poboljšati učinak izmjene topline. Međutim, negativan učinak povećanja protoka je taj što povećava pad tlaka kroz izmjenjivač topline i povećava potrošnju energije crpke. Stoga mora postojati odgovarajući raspon.
