Теплообмінник оболонки та трубки в основному складається з шкаралупи, пучка трубки, аркуша трубки та голови. Серед них одна рідина (як правило, більш холодна рідина) протікає з боку трубки, а інша рідина (як правило, більш гаряча рідина) тече в стороні шкаралупи. Через різницю температур між ними тепло передається з високотемпературної рідини в низькотемпературну рідину, тим самим реалізуючи теплообмін.
Зокрема, коли гаряча рідина потрапляє в сторону шкаралупи, його тепло переноситься на холодну рідину в стороні трубки через стінку трубки. Цей метод передачі тепла не тільки ефективний, але також може ефективно контролювати температуру рідини. Крім того, теплообмінник оболонки та трубки також може бути розроблений як однопрохідна або багатопрохідна конструкція відповідно до фактичних потреб для задоволення різних вимог до теплообміну.