Un intercanviador de calor-i-tubs consisteix en una carcassa, un feix de tubs de transferència de calor, una làmina de tubs, deflectors i una caixa de tubs. La closca sol ser cilíndrica, que conté el feix de tubs, amb els dos extrems fixats a la làmina de tubs. Els dos fluids que intercanvien calor s'anomenen fluid del costat del tub-fluid del costat-de la capa; un flueix dins dels tubs. Per millorar el coeficient de transferència de calor del fluid fora dels tubs, solen instal·lar-se diversos deflectors dins de la carcassa. Aquests deflectors augmenten la velocitat del fluid lateral-de la closca, forçant-lo a passar a través del feix de tubs lateralment diverses vegades al llarg d'un camí predeterminat, millorant així la turbulència. Els tubs d'intercanvi de calor es poden disposar en un triangle equilàter o un quadrat a la làmina tubular. Una disposició de triangle equilàter és més compacta, donant lloc a una turbulència més alta i un coeficient de transferència de calor més gran; una disposició quadrada facilita la neteja de l'exterior dels tubs i és adequada per a fluids propensos a incrustar-se.
Els principals paràmetres de control d'un intercanviador de calor-i-tubs són l'àrea de calefacció, el cabal d'aigua calenta, la capacitat d'intercanvi de calor i els paràmetres del medi tèrmic.
Una passada del fluid a través del feix de tubs s'anomena una passada de tub; una passada a través de la closca s'anomena una passada de la closca. El diagrama mostra l'intercanviador de calor d'un-shell-passatge,-tub-únic més senzill, sovint abreujat com a intercanviador de calor de tipus 1-1. Per augmentar la velocitat del fluid dins dels tubs, es poden instal·lar deflectors als feixos de tubs als dos extrems, dividint tots els tubs en diversos grups. D'aquesta manera, el fluid només passa per una porció dels tubs alhora, travessant així el feix de tubs diverses vegades; això s'anomena pas multi-tub. De la mateixa manera, per augmentar la velocitat del flux fora dels tubs, es poden instal·lar deflectors longitudinals dins de la carcassa, obligant el fluid a passar per l'espai de la carcassa diverses vegades; això s'anomena pas multi-shell. Es poden utilitzar intercanviadors de calor de pas múltiples-tubs i de passatges múltiples en combinació.