เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อประกอบด้วยเปลือก, ชุดท่อถ่ายเทความร้อน, แผ่นท่อ, แผ่นแผ่นกั้น (แผ่นกั้น) และกล่องหลอด เปลือกส่วนใหญ่เป็นทรงกระบอกและมีท่อมัดติดตั้งอยู่ภายในและปลายทั้งสองของหลอดมัดติดอยู่กับแผ่นท่อ ของเหลวร้อนและเย็นมีอยู่สองชนิดสำหรับแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งไหลในหลอดเรียกว่าของเหลวด้านหลอด ส่วนอีกด้านหนึ่งไหลนอกท่อเรียกว่าของเหลวด้านเปลือก เพื่อที่จะปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของของเหลวที่อยู่นอกหลอดมักจะติดตั้งแผ่นกั้นจำนวนมากในเปลือก ทำให้ยุ่งเหยิงสามารถเพิ่มความเร็วของของเหลวด้านเปลือกหอยบังคับให้ของเหลวไหลผ่านท่อหลายครั้งในระยะที่กำหนดและเพิ่มระดับความปั่นป่วนของของเหลว ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถจัดเรียงในรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัสบนแผ่นท่อ การจัดวางรูปสามเหลี่ยมด้านเท่ามีขนาดค่อนข้างเล็กของเหลวนอกท่อมีความปั่นป่วนสูงและสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนมีขนาดใหญ่ การจัดเรียงแบบสี่เหลี่ยมนั้นสะดวกสำหรับการทำความสะอาดนอกท่อและเหมาะสำหรับของเหลวที่มีแนวโน้มที่จะปรับขนาด
ทุกครั้งที่ของเหลวไหลผ่านท่อมัดเรียกว่าหลอดผ่าน ทุกครั้งที่ของเหลวไหลผ่านเปลือกเรียกว่าเปลือกผ่าน ภาพแสดงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเดี่ยวเชลล์ที่ง่ายที่สุดที่เรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด 1-1 สำหรับระยะสั้น เพื่อเพิ่มความเร็วของของไหลในหลอดพาร์ติชั่นสามารถตั้งค่าในกล่องหลอดที่ปลายทั้งสองเพื่อแบ่งหลอดทั้งหมดออกเป็นหลายกลุ่ม ด้วยวิธีนี้ของเหลวจะไหลผ่านท่อเพียงส่วนหนึ่งในแต่ละครั้งจึงส่งกลับไปและกลับจากชุดท่อหลาย ๆ ครั้ง สิ่งนี้เรียกว่าการผ่านหลายหลอด ในทำนองเดียวกันเพื่อเพิ่มความเร็วการไหลนอกท่อสามารถติดตั้งแผ่นกั้นตามยาวในเปลือกเพื่อบังคับให้ของไหลไหลผ่านช่องว่างของเปลือกหลาย ๆ ครั้งซึ่งเรียกว่า กระบวนการแบบหลายหลอดและแบบหลายเชลล์สามารถใช้ร่วมกันได้