Теплообменный аппарат или теплообменник - это устройство, предназначенное для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому.
По принципу действия теплообменные аппараты могут быть рекуперативными, регенеративными и смесительными и теплообменные устройства с внутренними источниками теплоты.
1) Рекуперативными теплообменными аппаратами – называется такие аппараты, в которых тепло от горячего теплоносителя к холодному передается через разделяющую их стенку.
Это наиболее распространенный тип теплообменных аппаратов. К таким аппаратам относятся подогреватели, паровые котлы, испарители, конденсаторы и т.п.
На рис. 1 показан пример рекуперативного теплообменника, в котором один из теплоносителей протекает внутри труб, находящихся внутри кожуха, а второй омывает наружные поверхности этих труб. Поэтому такие аппараты называют кожухотрубными. Стенка, которая омывается с обеих сторон теплоносителями, и через которую происходит теплопередача, называется рабочей поверхностью теплообменника.. 
Рис. 1 - Простейший рекуперативный теплообменник кожухотрубный
типа: I – горячий теплоноситель; II – холодный теплоноситель
2) К рекуперативным аппаратам также относятся пластинчатые теплообменники (рис.2).
Рис. 2 - Пластинчатый водяной телообменник: общий вид (а); схема движения теплоносителей (б)
3) В регенеративных теплообменных аппаратах (рис. 3) теплота горячей среды сначала аккумулируется в теплоемкой насадке, а затем передается нагреваемой среде путем ее пропуска через горячую насадку. Непрерывный процесс теплопередачи между теплоносителями обеспечивается путем вращения насадки, выполненной в виде барабана, попеременно омываемого обоими теплоносителями.
Поверхность нагрева регенератора называется теплоаккумулирующей насадкой. Сначала насадка отбирает (аккумулирует) теплоту от горячего теплоносителя I и нагревается, а затем отдает энергию холодному теплоносителю II. В разные периоды времени теплообмена (нагрев или охлаждение поверхности нагрева) направление теплового потока в каждой точке поверхности нагрева изменяется на противоположное.
Рис. 3. Простейший регенеративный теплообменник с неподвижной насадкой: I – горячий теплоноситель; II – холодный теплоноситель
4) В смесительныхтеплообменниках передача теплоты осуществляется путем непосредственного соприкосновения и смешивания горячего и холодного теплоносителей. Эти аппараты применяются, главным образом, для нагревания воды паром (деаэраторы), для охлаждения и нагревания газов водой или охлаждения воды воздухом (градирни). В смесительных теплообменниках теплообмен сопровождается массообменном, который заключается либо в испарении воды, либо, наоборот, в конденсации пара.
Рис. 4. Принципиальная схема смесительного теплообменного аппарата:
I, I* – первый теплоноситель с начальными и конечными параметрами;
II, II* – второй теплоноситель с начальными и конечными параметрами
5) В теплообменниках с внутренними источниками энергии применяются не два, как обычно, а один теплоноситель, который отводит теплоту, выделенную в самом аппарате. Примером таких аппаратов могут служить ядерные реакторы, электронагреватели и другие устройства.