Thiết bị truyền nhiệt là một thiết bị dùng để vận chuyển nhiệt lượng (enthalpy) giữa hai hoặc nhiều dòng chất lỏng, giữa bề mặt rắn và lỏng hoặc giữa các hạt rắn và lỏng ở các điều kiện nhiệt độ và tiếp xúc nhiệt khác nhau mà không có nguồn nhiệt bên ngoài tương tác. Chất lỏng có thể là đơn chất hoặc hỗn hợp. Các ứng dụng tiêu biểu là khả năng sử dụng việc gia nhiệt hoặc làm lạnh một dòng chất lỏng có thể ảnh hưởng như thế nào đến sự bay hơi hoặc ngưng tụ của một loại hơi (fluid steam) đơn hoặc đa thành phần, khả năng thu hồi và thải nhiệt của hệ thống. Ngoài ra còn một vài ứng dụng khác là tiệt trùng, thanh trùng, chưng cất, cô đặc, kết tinh hay kiểm soát dòng chảy. (Shah.R.K & Sekulic.D.P, 1998) (Zeki Berk, 2009).
Ở một vài thiết bị trao đổi nhiệt, các dòng chất lỏng trao đổi nhiệt qua tiếp xúc trực tiếp (direct contact). Ở các thiết bị khác, sự trao đổi nhiệt được diễn ra thông qua một vách ngăn giữa hai dòng. Hầu hết các thiết bị trao đổi nhiệt, các dòng sẽ được ngăn cách bởi một bề mặt trao đổi nhiệt (a heat transfer surface). Những thiết bị này là những loại trao đổi nhiệt trực tiếp (direct transfer type) hay thiết bị trao đổi nhiệt - thu hồi nhiệt (recuperators). Ngược lại, các thiết bị mà sự trao đổi nhiệt được diễn ra gián đoạn hay không liên tục giữa hai dòng nóng và lạnh thông qua sự lưu và thải nhiệt lượng (thermal energy storage and rejection) bằng các bề mặt trao đổi nhiệt được gọi là loại trao đổi nhiệt gián tiếp hay trao đổi nhiệt tái sinh (regenerators). Những thiết bị này thường dễ bị rò rỉ dẫn đến việc các dòng bị trộn lẫn với nhau. (Shah.R.K & Sekulic.D.P, 1998).