शेल और ट्यूब ताप विनिमायक, नलियों की एक श्रृंखला से मिलकर बनता है। इन नलियों के समूह में तरल पदार्थ होता है, जिसे गर्म या ठंडा करना पड़ता है। दूसरा तरल पदार्थ, गर्म या ठंडा की जा रही नलियों पर से गुज़रता है, ताकि वह ताप प्रदान करे या आवश्यक ताप अवशोषित कर सके। नलियों के सेट को ट्यूब बंडल कहा जाता है और यह कई प्रकार की नलियों से मिल कर बनाया जा सकता है: सादे, अनुलंबीय पंखों वाले आदि। शेल और ट्यूब ताप विनिमायक आम तौर पर उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों के साथ (जहां दबाव 30 बार से अधिक और तापमान 260 °C से अधिक हो) इस्तेमाल किए जाते हैं। इसका कारण है कि शेल और ट्यूब ताप विनिमायक अपने आकार के कारण मज़बूत हैं। शेल और ट्यूब विनिमायकों में ट्यूबों को डिज़ाइन करते समय ऐसे कई ऊष्मीय डिज़ाइन विशेषताएं हैं, जिनको हिसाब में लेना होगा। इनमें शामिल हैं: 

पक्षी, मछली, व्हेल
अवरोधन
अनुप्रयोग
शेल और ट्यूब ताप विनिमायक