מחליף חום מעטפת וצינור מורכב מקליפה, צרור צינור העברת חום, צלחת צינור, תיבת מבלבל וצינור ורכיבים אחרים. המעטפת היא בעיקר גלילית, ובתוכה צרור צינור, ושני קצוות צרור הצינור קבועים על צלחת הצינור. שני סוגים של נוזלים חמים וקרים להחלפת חום, אחד זורם בצינור, הנקרא נוזל הצינור; השני זורם מחוץ לצינור ונקרא נוזל בצד המעטפת.
על מנת לשפר את מקדם העברת החום של הנוזל מחוץ לצינור, בדרך כלל מותקנים מעט בליפות במעטפת. המבלבל יכול להגדיל את מהירות הנוזל בצד המעטפת, לאלץ את הנוזל לעבור דרך צרור הצינור מספר פעמים בהתאם למהלך שנקבע, ולהגביר את דרגת הסוערת של הנוזל. ניתן לסדר את צינור חילופי החום במשולש או ריבוע שווה צלעות. סידור המשולש השווה צלעות הוא קומפקטי, מערבולת הנוזל מחוץ לצינור גבוהה ומקדם העברת החום גדול. הסידור המרובע נוח לניקוי מחוץ לצינור ומתאים לנוזל שקל ליצור צורה.
פרמטרי הבקרה העיקריים של מחליף חום מעטפת וצינור הם אזור חימום, קצב זרימת מים חמים, כמות העברת חום, פרמטרים של מדיום חום וכן הלאה.
