در مبدل‌های صفحه‌ای به جای استفاده از چند لوله، تعدادی صفحه که به صورت متوالی پشت سرهم و با فاصله اندک از همدیگر قرار گرفته اند وجود دارد. طراحی و ساخت مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای به گونه‌ای است که دوسیال از میان صفحات عبور کرده و با هم مخلوط نمی‌شوند. به زبان ساده‌تر دو سیال به صورت یک در میان، بین صفحات در جریان هستند. صفحات نیز، یک درمیان نسبت به هم آب‌بندی شده‌اند.

سطح این صفحات صاف یا به صورت موج‌دار هستند و معمولا به جهت مقاومت در برابر خوردگی و تحمل دمای بالا از جنس فولاد ضد زنگ هستند. از آنجایی که سیال بین صفحات حرکت می‌کنند، سطح بیشتری برای انتقال حرارت دارند و در نتیجه انتقال حرارت بیشتری نیز انجام می‌شود. به همین دلیل برای ایجاد یک میزان مشخص انتقال حرارت، مبدل‌های صفحه‌ای از سایر مبدل‌ها اندازه کوچک‌تری دارند.

از آنجایی که فاصله بین هر دو صفحه کم است، سیال جریانی آشفته و گردابه‌ای خواهد داشت. این ویژگی سبب می‌شود ضریب انتقال حرارت جریان افزایش یافته و بازده دستگاه بیشتر شود. از طرفی به سبب بزرگ بودن تنش برشی در گوشه صفحات، میزان رسوب در این مبدل‌ها بسیار کم‌تر میشود. این ویژگی‌های مثبت مبدل صفحه‌ای، باعث شده امروزه مبدل‌های صفحه‌ای به میزان گسترده‌ای در صنایع مختلف به‌کار گرفته شوند. البته این مدل نسبت به مبدل‌های پوسته و لوله، فشار‌های کم‌تری را تحمل می‌کند.

مبدل‌های صفحه‌ای براساس ساختار به ۳ دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از: