導熱油系統可分成三部分：導熱油吸熱裝置、導熱油放熱裝置以及導熱油傳遞裝置。
導熱油吸熱裝置有燃煤、燃油和燃氣加熱爐、電加熱器等。導熱油在爐管里接受燃料燃燒產生的熱量和煙氣經過爐管壁傳遞的熱量，或者導熱油接受電加熱元件傳遞的熱量，提高了自身溫度。
導熱油放熱裝置有熱交換器、散熱片、反應釜等，導熱油通過熱交換將熱量傳遞給生產裝置或生產物料。而生產換熱設備廠家和應用單位主要考慮換熱面積是否達到要求，對導熱油的性能考慮較少。所以當導熱油流到換熱設備死角時，會影響導熱油傳熱效果和使用壽命。
導熱油傳遞裝置有管道、循環泵、高位槽、低位槽和氣液分離器等，且導熱油循環在吸熱和放熱導熱油循環裝置間。以化工行業導熱油系統為例，加熱爐是熱量輸入過程，反應釜是熱量輸出過程，導熱油返回傳遞熱量，控制器使加熱爐加熱強度得到調節，達到系統正常運行指標。
