(I) Industrijski sektor
U industrijskoj proizvodnji se velika količina toplotne energije često gubi u obliku otpadnih plinova i otpadnih voda. Na primjer, visoko{1}}otpadni plinovi iz čeličana, procesi hlađenja klinkera u cementarama i otpadna toplina iz kemijskih reakcija sadrže značajnu toplinu. Izmjenjivači topline sa povratom otpadne topline mogu povratiti ovu otpadnu toplinu i prenijeti je na medij kojem je potrebno grijanje, kao što je predgrijavanje sirovina u proizvodnim procesima, grijanje vode za domaćinstvo ili grijanje fabričkih zgrada.
(II) Energetska industrija
U elektranama, kotlarnicama i drugim sličnim lokacijama, prilikom kondenzacije pare oslobađa se velika količina topline. Ako se ova otpadna toplina ne povrati i iskoristi, gubi se u okoliš. Izmjenjivači topline za rekuperaciju otpadne topline mogu prenijeti toplotu kondenzacije pare na druge medije, kao što su grijanje cirkulirajuće vode u sustavima grijanja, proširenje grijne površine, povećanje kapaciteta grijanja elektrana i efikasnije korištenje energije.
U nekim novim energetskim poljima, kao što su solarne termoelektrane, nakon što solarno{0}}zagrijani medij završi svoj zadatak proizvodnje energije, on i dalje zadržava određenu količinu topline. Izmjenjivači topline za povrat otpadne topline mogu prikupiti ovu toplinu i koristiti je za druge pomoćne proizvodne procese ili za grijanje u okolnim stambenim prostorima, dodatno iskorištavajući iskoristivost resursa sunčeve energije i poboljšavajući ukupnu efikasnost cjelokupnog energetskog sistema.