翅片管式換熱器是由許多帶翅片的管排列組成。在金屬管的內側或外側裝有金屬翅片，其形狀有螺旋形、星形、環形等等。翅片管式換熱器主要應用于氣體的加熱或冷卻，常見的翅片管式換熱器是煉油廠生產中的空冷器。這種換熱器能夠顯著地提高氣體傳熱的效果，減少了換熱器的體積和金屬材料。但它的制造工藝復雜，成本高。要求流經翅片一側的流體要清潔，因為清洗困難。
翅片管式換熱器加翅片的主要目的是為了加強傳熱，翅片一般用在傳熱系數較弱的一側。通過增大換熱面積來加強換熱。比如空氣和水的熱較好，空氣側的傳熱系數大概在100左右。而水的一側能達到3000~4000甚至更高。這時候在空氣側加上翅片就有利于換熱可以使設備的體積減小，特殊的翅片結構還可以達到節水的目的。換熱器的總傳熱系數是小于其換熱系數弱的一側的，故在傳熱效果較差一側強化換熱可以加強換熱器的整體水平。

一般翅片管式換熱器使用在兩側換熱系數相差較大的場合，如氣-液、氣-高壓氣體、油冷卻器等等，翅片分內翅和外翅，原理不外乎強化換熱系數低側換熱，，一般翅化比可以從螺紋管的2左右到高翅片的23左右，如果內外換熱系數差異不明顯，那翅片的強化根本不起作用，用普通光管即可。另外一點，翅片管式換熱器使用時溫度一般不超過280度，使用壓力外翅部分不宜太高。