Varmaskiptir virkar þannig að varmi frá einum vökva fari framhjá öðrum, kaldari, vökva án þess að hann blandist eða komist í beina snertingu.
Ímyndaðu þér til dæmis pípu með annarri pípu utan um. Innra rörið gæti leyft heitum vökva að fara í gegnum það á meðan kælirvökvi er látinn fara samtímis í gegnum ytri rörið. Þetta myndi leyfa kælirvökvanum að lækka hitastig þess hlýrra, þar sem hlýrri vökvinn jók um leið hita þess kaldari. Auðvitað er þetta mjög undirstöðu dæmi um varmaskipti og það er fjöldi annarra þátta sem þarf að hafa í huga þegar varmaskiptir eru rannsakaðir:
1. Passar
Með því að sveigja rörin, til dæmis í „S“ lögun, geturðu leyft vökvanum að fara meira en eitt „pass“ áður en þeir fara út úr varmaskiptanum. Eingangur er bein pípa, þar sem vökvinn fer nokkuð fljótt inn í annan endann og út í hinum enda varmaskiptisins. Tvöfaldur gangur notar U-form þannig að vökvinn fer inn og út úr varmaskiptanum í sama enda og lengir þann tíma sem vökvarnir fara hver í annan í varmaskiptinum. Þrífaldur gangur notar „S“-laga myndun sem gerir vökvanum kleift að ferðast eftir lengd varmaskiptisins þrisvar áður en hann fer út. Því fleiri sem fara, því meiri er varmaflutningur tiltækur – einfaldlega vegna þess að vökvarnir eru lengur saman í kerfinu – þó það geti einnig leitt til þrýstingsfalls og hraðataps.
2. Hitastig Cross-Over
Hitaskipti á sér stað þegar hiti kælivökvans byrjar að fara yfir hitastig heita vökvans í varmaskiptanum. Til dæmis, olía sem fer inn í varmaskipti við 80⁰C ásamt vatni við 30⁰C hitastig gæti séð hitastig þeirra krossast ef olían lækkar í 50⁰C þegar vatnið nær 51⁰C. Á þessum tímapunkti er kælir vökvinn (vatn) orðinn heitari en olían. Hitaskipti getur dregið verulega úr skilvirkni varmaskipta, sérstaklega við kælingu. Þetta er hægt að forðast með því að auka rennsli kælivökvans (sjá 'Flæðihraði' hér að neðan), þannig að það er meiri kælivökvi í kerfinu. Þar sem óhjákvæmilegt er að skipta yfir hitastig er besta lausnin að nota plötuvarmaskipti (sjá 'Tegundir hitaskipta, hér að neðan).
3. Hitamunur
Þetta vísar til mismunsins á hitastigi milli kælivökvans og heita vökvans, sem er mikilvægur í varmaskipti, eins og sýnt er með „hitaskiptingu“ (hér að ofan). Kælivökvinn ætti að vera við lægra hitastig en heiti vökvinn og því kaldari sem kælivökvinn er, því áhrifaríkari mun hann taka hita úr heita vökvanum.
4. Rennslishraði
Þetta er magn vökva sem fer í gegnum þversnið rörs á tilteknu tímabili. Það er reiknað út sem rúmmál vökva á þeim tíma sem vökvinn hefur flætt - með meiri flæðishraða sem hugsanlega eykur getu varmaskiptisins til að flytja varma. Hins vegar þýðir meiri vökvi einnig meiri massa til að flytja, auk þess að auka þrýstingstap og hraða.