À l'instar des échangeurs de chaleur tubulaires classiques, les échangeurs de chaleur à tubes en U fonctionnent selon le principe de l'échange thermique indirect : deux fluides à températures différentes circulent respectivement dans le tube en U et dans la calandre. La chaleur est transférée du fluide chaud vers le fluide froid à travers la paroi du tube en U, permettant ainsi de réaliser des opérations telles que le chauffage, le refroidissement, la condensation ou l'évaporation.