Apvalka un caurules siltummainis galvenokārt sastāv no apvalka, caurules saišķa, caurules loksnes un galvas. Starp tiem mēģenes pusē plūst viens šķidrums (parasti aukstāks šķidrums), bet otra šķidrums (parasti karstāks šķidrums) plūst apvalka pusē. Sakarā ar temperatūras starpību starp abiem siltumu pārnes no augstas temperatūras šķidruma uz zemas temperatūras šķidrumu, tādējādi realizējot siltuma apmaiņu.
Konkrēti, kad karstais šķidrums nonāk apvalka pusē, tā siltumu caurules sienu pārnes uz aukstā šķidruma caurules pusē. Šī siltuma pārneses metode ir ne tikai efektīva, bet arī var efektīvi kontrolēt šķidruma temperatūru. Turklāt apvalka un caurules siltummaini var arī izstrādāt kā vienas caurlaides vai vairāku caurlaides struktūru atbilstoši faktiskajām vajadzībām, lai izpildītu dažādas siltuma apmaiņas prasības.