Ved at adskille varme og kolde væsker gennem en fast væg gennemgår varmeoverførsel sekventielt tre trin: konvektionsvarmeoverførsel i den varme væske, ledningsvarmeoverførsel gennem den faste væg og konvektionsvarmeoverførsel i den kolde væske. I den mest almindelige indirekte varmeveksler er ledning og konvektion de primære varmeoverførselsmetoder. Den varme væske overfører først varme til den ene side af rørvæggen via konvektion, leder derefter varme fra den ene side af rørvæggen til den anden, og til sidst overfører den anden side af rørvæggen varme til den kolde væske via konvektion, hvorved varmeoverførselsprocessen afsluttes. Dette princip sikrer, at væskerne ikke kommer i direkte kontakt under drift, undgår kryds-kontamination og gør den velegnet til industrielle anvendelser, der kræver høj væskerenhed.
Pladevarmevekslere består af to svejsede plader dannet ved hjælp af en dyse-presseproces. Indvendige kanaler til varme og kolde mediestrømme er inkorporeret, og pladerne er arrangeret til at danne forskellige varmevekslersløjfer. Skal-og-rørvarmevekslere adskiller på den anden side de varme og kolde væsker gennem en solid væg, hvor varmeveksling opnås gennem væg-til-vægoverførsel.
Jo højere strømningshastighed mediet er i varmeveksleren, jo større er dets varmeoverførselskoefficient. Derfor kan en forøgelse af strømningshastigheden af mediet i varmeveksleren forbedre varmevekslingseffekten betydeligt. Den negative effekt af at øge flowhastigheden er dog, at det øger trykfaldet gennem varmeveksleren og øger pumpens energiforbrug. Derfor skal der være et passende sortiment.
