फिन ट्यूब का मुख्य ताप स्थानांतरण सिद्धांत ताप विनिमय प्रक्रिया के इंजीनियरिंग अनुकूलन पर आधारित है। गैस-तरल ताप विनिमय परिदृश्यों में, वायु पक्ष पर संवहन तापीय प्रतिरोध आंतरिक द्रव पक्ष की तुलना में काफी अधिक होता है, जिससे बाधा उत्पन्न होती है जो कुल ताप हस्तांतरण दर को सीमित करती है। मौलिक ऊष्मा स्थानांतरण समीकरण (Q=U⋅A⋅ΔT.) के अनुसार

फिनन्ड ट्यूब द्वारा प्रदान किया गया समाधान प्रभावी तापमान अंतर में अपरिहार्य कमी की कीमत पर, धातु पंख जोड़कर ताप विनिमय क्षेत्र (ए) को नाटकीय रूप से बढ़ाना है (जैसा कि फिन ऊंचाई के साथ तापमान घटता है)। इसके साथ ही, पंख वायु प्रवाह को परेशान करके वायु पक्ष पर गर्मी हस्तांतरण गुणांक को बेहतर बनाने में मदद करते हैं। सार कुल थर्मल प्रतिरोध के भीतर वायु-पक्ष थर्मल प्रतिरोध के अनुपात को कम करने में निहित है, जिससे समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक (यू) और गर्मी हस्तांतरण दर (क्यू) में काफी वृद्धि होती है।

1. आंतरिक संवहन ताप स्थानांतरण: उच्च तापमान वाला कार्यशील तरल पदार्थ (पानी, रेफ्रिजरेंट, आदि) ट्यूब के अंदर बहता है, अपेक्षाकृत उच्च संवहन ताप अंतरण गुणांक के साथ आधार ट्यूब की आंतरिक दीवार पर ताप स्थानांतरित करता है।
2. ट्यूब की दीवार के माध्यम से रेडियल संचालन: बेस ट्यूब की आंतरिक सतह से बाहरी सतह तक धातु की दीवार के माध्यम से गर्मी का कुशलतापूर्वक संचालन किया जाता है।
3. पार्श्व ताप प्रसार: बाहरी ट्यूब की दीवार से गर्मी दो प्रमुख दिशाओं में फैलती है: पहला, सीधे आसपास की हवा को गर्म करना, और दूसरा, इसकी जड़ से शुरू होने वाले पंख के साथ अनुदैर्ध्य रूप से संचालन करना (जहां यह ट्यूब के साथ तंग संपर्क में है)। यह पूरे पंख को एक विस्तारित ताप अपव्यय सतह में बदल देता है।
4. फिन सतह से हवा में संवहनशील ताप स्थानांतरण: जैसे ही वायु फिन सरणी में बहती है, विशाल फिन सतह क्षेत्र के साथ मजबूर संवहन ताप विनिमय होता है, जो गर्मी को दूर ले जाता है। पंखों की जटिल आकृतियाँ (नालीदार, लौवरयुक्त, आदि) वायु सीमा परत को तोड़ने, अशांति को बढ़ाने और इस चरण की दक्षता में सुधार करने में मदद करती हैं।

संक्षेप में, फिनन्ड ट्यूब उच्च-प्रतिरोध गैस-साइड हीट ट्रांसफर को कुशल धातु चालन और बड़े क्षेत्र के संवहनी गर्मी हस्तांतरण के संयोजन वाली सहक्रियात्मक प्रक्रिया में बदलने के लिए "सतह क्षेत्र विस्तार" के मुख्य तंत्र को नियोजित करती है। यह एक किफायती और कॉम्पैक्ट स्थान के भीतर गैसों और तरल पदार्थों के बीच अत्यधिक कुशल ताप विनिमय को सक्षम बनाता है, यही कारण है कि एयर कंडीशनर, रेडिएटर और एयर-कूल्ड हीट एक्सचेंजर्स जैसे अनुप्रयोगों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।