Genom att separera varma och kalla vätskor genom en fast vägg genomgår värmeöverföringen sekventiellt tre steg: konvektionsvärmeöverföring i den heta vätskan, ledningsvärmeöverföring genom den fasta väggen och konvektionsvärmeöverföring i den kalla vätskan. I den vanligaste indirekta värmeväxlaren är ledning och konvektion de primära värmeöverföringsmetoderna. Den heta vätskan överför först värme till ena sidan av rörväggen via konvektion, leder sedan värme från ena sidan av rörväggen till den andra, och slutligen överför den andra sidan av rörväggen värme till den kalla vätskan via konvektion, vilket fullbordar värmeöverföringsprocessen. Denna princip säkerställer att vätskorna inte kommer i direkt kontakt under drift, vilket undviker kors-kontamination och gör den lämplig för industriella tillämpningar som kräver hög vätskerenhet.
Plattvärmeväxlare består av två svetsade plattor som formas med hjälp av en stans-pressningsprocess. Inre kanaler för varma och kalla mediaflöden är inbyggda och plattorna är anordnade att bilda olika värmeväxlarslingor. Skal-och-rörvärmeväxlare, å andra sidan, separerar de varma och kalla vätskorna genom en solid vägg, med värmeväxling genom vägg-till-överföring.
Ju högre flödeshastighet mediet har i värmeväxlaren, desto högre värmeöverföringskoefficient. Därför kan en ökning av mediets flödeshastighet i värmeväxlaren förbättra värmeväxlingseffekten avsevärt. Den negativa effekten av att öka flödeshastigheten är dock att det ökar tryckfallet genom värmeväxlaren och ökar pumpens energiförbrukning. Därför måste det finnas ett lämpligt utbud.
