Oddeľovaním horúcich a studených tekutín cez pevnú stenu prechádza prenos tepla postupne tromi fázami: prenos tepla konvekciou v horúcej kvapaline, prenos tepla vedením cez pevnú stenu a prenos tepla konvekciou v studenej kvapaline. V najbežnejšom nepriamom výmenníku tepla sú primárnymi metódami prenosu tepla vedenie a konvekcia. Horúca tekutina najprv prenáša teplo na jednu stranu steny rúrky konvekciou, potom vedie teplo z jednej strany steny rúrky na druhú a nakoniec druhá strana steny rúrky odovzdáva teplo studenej tekutine konvekciou, čím je proces prenosu tepla dokončený. Tento princíp zaisťuje, že sa tekutiny počas prevádzky nedostanú do priameho kontaktu, čím sa zabráni krížovej{3}}kontaminácii a je vhodný pre priemyselné aplikácie vyžadujúce vysokú čistotu tekutín.
Doskové výmenníky tepla pozostávajú z dvoch zváraných dosiek vytvorených pomocou lisovacieho-procesu. Sú začlenené vnútorné kanály pre prúdenie horúceho a studeného média a dosky sú usporiadané tak, aby tvorili rôzne slučky výmeny tepla. Plášťové-a{4}}rúrkové výmenníky tepla na druhej strane oddeľujú horúce a studené tekutiny cez pevnú stenu, pričom výmena tepla sa dosahuje prenosom-od steny k{6}}stene.
Čím vyššia je rýchlosť prúdenia média vo výmenníku tepla, tým väčší je jeho súčiniteľ prestupu tepla. Preto zvýšenie prietoku média vo výmenníku tepla môže výrazne zlepšiť účinok výmeny tepla. Negatívny vplyv zvýšenia prietoku je však ten, že zvyšuje pokles tlaku cez výmenník tepla a zvyšuje spotrebu energie čerpadla. Preto musí existovať vhodný rozsah.
