Wymienniki ciepła to urządzenia, w których zachodzi konwekcja, czyli przejście ciepła z jednej materii na drugą. Służą ogrzewaniu, akumulowaniu ciepła i jego przekazywaniu między różnymi nośnikami. We współczesnym świecie wymienniki stosuje się na masową skalę.
Wymienniki montowane są np. w rekuperatorach (sprzęcie do odzysku energii cieplnej z powietrza zużytego i przekazanie jej do świeżego powietrza nawiewanego z zewnątrz). Poza tym stosuje się je w piecach centralnego ogrzewania, ladach chłodniczych i innych urządzeniach wykorzystywanych w przemyśle gastronomicznym oraz przechowywaniu żywności. Wymienniki są integralną częścią technologii solarnej (zamieniającej energię słoneczną w energię elektryczną lub termiczną).
W kotłach grzewczych stosowane są wymienniki płaszczowe (płaszczowo-rurowe) w postaci ocynkowanych rur, czyli paleniska. Oprócz niego wymiennikiem jest też układ kanałów dymowych służących do schładzania odprowadzanych do komina spalin do temperatury 200 st. C i akumulacji ciepła. W piecach kaflowych kanały dymowe wykonane były z szamotu, czyli ogniotrwałej gliny, natomiast we współczesnych kotłach - z metalu.
Przez kanały te przepływa woda, która wprawiana w ruch przez pompę wypływa do z pieca i kanałami doprowadzającymi (rurami) trafia do elementów peryferyjnych, czyli grzejników. Niekiedy nośnikiem energii jest woda.