Теплообмінник оболонки і трубки складається з оболонки, пучка трубки для передачі тепла, аркуша трубки, пластини перегородки (перегородки для перегородки) і трубної коробки. Оболонка здебільшого циліндрична, всередину встановлений трубний пучок, а два кінці трубного пучка закріплені на пластині трубки. Існує два види гарячих і холодних рідин для обміну теплом, один - протікає всередині трубки, який називається рідинною стороною трубки; інший витікає за межі трубки, званої рідинною оболонкою. З метою поліпшення коефіцієнта тепловіддачі рідини поза трубкою в оболонці зазвичай встановлюють кілька перегородок. Перегородка може збільшувати швидкість рідини на боці оболонки, змушуючи рідину проходити через трубний пучок кілька разів на визначеній відстані і підвищуючи ступінь турбулентності рідини. Теплообмінні трубки можуть розташовуватися в рівносторонні трикутники або квадрати на аркуші трубки. Рівносторонне розташування трикутника порівняно компактне, рідина поза трубкою сильно турбулентна, а коефіцієнт тепловіддачі великий; квадратне розташування зручно для очищення зовні трубки і підходить для рідин, схильних до масштабування.
Кожен раз, коли рідина проходить через трубний пучок, називається пробіркою; кожен раз, коли рідина проходить через оболонку, називається оболонкою. На малюнку показаний найпростіший однотрубний однотрубний теплообмінник, який коротко називають теплообмінником типу 1-1. Щоб збільшити швидкість рідини в трубці, перегородки можна встановити в коробках з обох кінців, щоб розділити всі трубки на кілька груп. Таким чином рідина одночасно проходить лише через частину пробірки і, таким чином, кілька разів повертається в пучок трубки і з неї. Це називається багатотрубним проходом. Аналогічно, для збільшення швидкості потоку за межами трубки, в оболонці також може бути встановлена поздовжня перегородка, щоб змусити рідину проходити через простір оболонки кілька разів, що називається множинним проходом оболонки. Багатопроцесні та багатокорпусні процеси можна використовувати разом.