Mae egwyddor weithredol cyfnewidydd gwres yn seiliedig yn bennaf ar ddau fecanwaith trosglwyddo gwres sylfaenol: dargludiad a darfudiad. Mae trosglwyddo gwres dargludiad yn cyfeirio at y broses o drosglwyddo gwres o fewn gwrthrych trwy ddirgryniad moleciwlaidd. Trosglwyddo gwres darfudiad yw'r broses o drosglwyddo gwres o fewn hylif trwodd. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae'r ddau fecanwaith trosglwyddo gwres hyn yn aml yn cydfodoli ac yn dylanwadu ar ei gilydd. Er enghraifft, mewn cragen-a-cyfnewidydd gwres tiwb, gall gwres gael ei ddargludo drwy waliau'r tiwb, tra bod yr hylif y tu mewn i'r tiwbiau yn trosglwyddo gwres drwy ddarfudiad.
Rhaid i ddyluniad a gweithgynhyrchu cyfnewidwyr gwres ystyried eu senarios cymhwyso gwirioneddol a'u hamodau gweithredu. Er enghraifft, rhaid i gyfnewidwyr gwres a ddefnyddir mewn prosesu bwyd fodloni safonau diogelwch bwyd, tra bod yn rhaid i'r rhai a ddefnyddir yn y diwydiant cemegol allu gwrthsefyll amodau llym megis cyrydiad cemegol a thymheredd a phwysau uchel. Felly, mae dewis cyfnewidwyr gwres priodol a dylunio'r broses weithgynhyrchu yn hanfodol ar gyfer gwella effeithlonrwydd, diogelwch a dibynadwyedd yr offer.
