U型管式换热器的管束由许多U形管组成，这些U形管的两边都固定在同一块管板上。管板将管束和壳体分开，形成一个换热空间。

U型管式换热器的壳体一般为圆筒形，内部设置有折流板来调整壳程流体的流动路线。折流板的作用是调整流体的湍流，从而调整传热的作用。

U型管式换热器的每根U形管都可以伸缩，因此管束与壳体之间不会产生温差应力。这使得U型管换热器适用于较高温和较高压的场合。

U型管换热器只有一个管板，密封面较少，因此运行相对稳定。

U形管的设计使流体在管内多次循环，调整了与固体壁面的接触面积，从而调整了热交换的作用。

U形管可以采用不同的布置方式(如并列式、串联式等)以及不同的管径、管材、管壳材料和形状等，以适应不同的使用要求。

U型管换热器的管束可以抽出，因此管间(壳程)清理比较方便。同时，壳程筒体可以向外移出，使得U型换热管束在外，便于检修和清理工作。

U型管换热器适用于管、壳壁温差较大的场合，并且适应较高温、较高压的场合。