ในอุตสาหกรรมเคมี การกลั่นน้ำมัน ปิโตรเคมี โลหะวิทยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ การใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประสิทธิภาพสูงอย่างครอบคลุมมีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดการใช้พลังงาน ปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจขององค์กร ลดการปล่อยฝุ่น ก๊าซเรือนกระจก และก๊าซกรด และ บรรลุ"การปกป้องสิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพ".
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้สำหรับการแลกเปลี่ยนและถ่ายเทความร้อนในกระบวนการผลิตสารเคมี ในการผลิตปิโตรเลียม เคมี อุตสาหกรรมเบา ยา พลังงาน และอุตสาหกรรมอื่น ๆ มักใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนของของไหลอุณหภูมิต่ำหรือการระบายความร้อนของของไหลที่อุณหภูมิสูง การกลายเป็นไอของของเหลวเป็นไอน้ำหรือการควบแน่นของไอน้ำเป็นของเหลว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถเป็นหน่วยของอุปกรณ์ เช่น เครื่องทำความร้อน เครื่องทำความเย็น และคอนเดนเซอร์ ยังสามารถเป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์กระบวนการ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหอสังเคราะห์แอมโมเนีย
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นหน่วยที่สำคัญของอุปกรณ์การผลิตสารเคมี ตามสถิติ น้ำหนักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคิดเป็นประมาณร้อยละ 20 ของอุปกรณ์กระบวนการทั้งหมด บางส่วนถึงร้อยละ 30 สามารถจินตนาการถึงความสำคัญของมันได้