Plášťový-a{1}}rúrkový výmenník tepla pozostáva z plášťa, zväzku rúrok na prenos tepla, rúrkového plechu, usmerňovačov a rúrkového boxu. Plášť je zvyčajne valcový, obsahuje zväzok rúrok, pričom oba konce sú pripevnené k rúrkovnici. Dve tekutiny, ktoré si vymieňajú teplo, sa nazývajú tekutina na -strane rúrky a tekutina na-strane plášťa; jedna prúdi vnútri rúrok. Na zlepšenie súčiniteľa prestupu tepla tekutiny mimo rúrok je vo vnútri plášťa zvyčajne inštalovaných niekoľko usmerňovačov. Tieto usmerňovače zvyšujú rýchlosť tekutiny na strane obalu-, čím ju nútia prechádzať cez zväzok rúrok bočne niekoľkokrát po vopred určenej dráhe, čím sa zvyšuje turbulencia. Rúry na výmenu tepla môžu byť na rúrkovnici usporiadané v rovnostrannom trojuholníku alebo štvorci. Usporiadanie rovnostranného trojuholníka je kompaktnejšie, čo má za následok vyššiu turbulenciu a väčší koeficient prestupu tepla; štvorcové usporiadanie uľahčuje čistenie vonkajšej strany rúrok a je vhodné pre kvapaliny náchylné na tvorbu vodného kameňa.
Hlavné riadiace parametre plášťového-a{1}}rúrkového výmenníka tepla sú vykurovacia plocha, prietok teplej vody, kapacita výmeny tepla a parametre tepelného média.
Jeden prechod tekutiny cez zväzok rúrok sa nazýva jeden prechod rúrkou; jeden prechod plášťom sa nazýva jeden prechod plášťom. Diagram zobrazuje najjednoduchší jedno-plášťový-prechodový, jedno-rúrkový-výmenník tepla, často označovaný ako 1-1 typ výmenníka tepla. Na zvýšenie rýchlosti tekutiny vo vnútri rúrok je možné do zväzkov rúr na oboch koncoch nainštalovať usmerňovače, ktoré rozdelia všetky rúry do niekoľkých skupín. Týmto spôsobom tekutina prechádza naraz iba časťou rúrok, čím viackrát prechádza zväzkom rúrok; toto sa nazýva viac{10}}trubkový priechod. Podobne, aby sa zvýšila rýchlosť prúdenia mimo rúrok, pozdĺžne usmerňovače môžu byť inštalované vo vnútri plášťa, čo núti tekutinu prechádzať priestorom plášťa viackrát; toto sa nazýva multi{12}}prechod. Viac{13}}rúrkové a viacplášťové výmenníky tepla možno použiť v kombinácii.