Penukar panas shell dan tabung terdiri dari shell, bundel tabung perpindahan panas, lembaran tabung, pelat penyekat (pelat penyekat) dan kotak tabung. Shell sebagian besar berbentuk silinder, dan bundel tabung dipasang di dalamnya, dan kedua ujung bundel tabung dipasang pada pelat tabung. Ada dua jenis cairan panas dan dingin untuk pertukaran panas, satu mengalir di dalam tabung, disebut cairan sisi-tabung; yang lain mengalir di luar tabung, yang disebut cairan sisi shell. Untuk meningkatkan koefisien perpindahan panas fluida di luar tabung, beberapa baffle biasanya dipasang di shell. Penyekat dapat meningkatkan kecepatan fluida sisi-cangkang, memaksa fluida melewati bundel tabung beberapa kali dalam jarak yang ditentukan, dan meningkatkan derajat turbulensi fluida. Tabung penukar panas dapat diatur dalam segitiga sama sisi atau kotak pada lembar tabung. Susunan segitiga sama sisi relatif kompak, fluida di luar tabung sangat turbulen, dan koefisien perpindahan panasnya besar; pengaturan persegi nyaman untuk membersihkan di luar tabung, dan cocok untuk cairan yang rentan terhadap penskalaan.
Setiap kali cairan melewati bundel tabung disebut tabung pass; setiap kali cairan melewati shell disebut shell pass. Gambar menunjukkan penukar panas satu-pipa tunggal-shell paling sederhana, singkatnya disebut penukar panas tipe 1-1. Untuk meningkatkan kecepatan fluida dalam tabung, partisi dapat diatur dalam kotak tabung di kedua ujungnya untuk membagi semua tabung menjadi beberapa kelompok. Dengan cara ini, fluida hanya melewati sebagian tabung pada satu waktu, dan dengan demikian kembali ke dan dari bundel tabung beberapa kali. Ini disebut pass multi-tabung. Demikian pula, untuk meningkatkan kecepatan aliran di luar tabung, penyekat longitudinal juga dapat dipasang di shell untuk memaksa cairan melewati ruang shell beberapa kali, yang disebut multiple shell pass. Proses multi-tabung dan multi-shell dapat digunakan bersama.