Թիթեղային ջերմափոխանակիչը բաղկացած է բազմաթիվ ջերմափոխանակիչ թիթեղներից, որոնք կնքված են միջադիրներով և ամրացված են շրջանակային թիթեղների միջև ամրացնող ընկույզներով կապող ձողերով: Միջավայրը մուտքից հոսում է դեպի հոսքի ալիքները և բաշխվում ջերմափոխանակիչ թիթեղների միջև գտնվող հոսքի ալիքներով: Երկու հեղուկները հոսում են հակառակ հոսանքով ալիքով, տաք հեղուկը փոխանցում է ջերմությունը թիթեղին, իսկ թիթեղը փոխանցում է ջերմությունը մյուս կողմում գտնվող սառը հեղուկին: Հետևաբար, տաք հեղուկը սառչում է, իսկ սառը հեղուկը՝ տաքանում: