Kuori- ja putken lämmönvaihdin koostuu pääasiassa kuoresta, putken nipusta, putkilevystä ja päästä. Niistä yksi neste (yleensä kylmempi neste) virtaa putken puolella ja toinen neste (yleensä kuumempi neste) virtaa kuoren puolella. Näiden kahden välisen lämpötilaeron vuoksi lämpö siirretään korkean lämpötilan nesteestä matalan lämpötilan nesteeseen, mikä toteuttaa lämmönvaihdon.
Erityisesti, kun kuuma neste tulee kuoren puolelle, sen lämpö siirretään putken puolella olevaan kylmän nesteeseen putken seinän läpi. Tämä lämmönsiirtomenetelmä ei ole vain tehokas, vaan se voi myös hallita nesteen lämpötilaa tehokkaasti. Lisäksi kuoren ja putken lämmönvaihdin voidaan suunnitella myös yhden läpäisy- tai monipäästörakenteena todellisten tarpeiden mukaisesti erilaisten lämmönvaihtovaatimusten täyttämiseksi.