矿井空气换热器内部有热交换系统、动力系统、控制系统、过滤系统等几个部分。热交换系统主要是用于实现设备内的气体流通，通过室内外温度的差异来进行了气体的热量交换，从而使室内温度得以降低。室外空气经过净化之后，从管道中进入系统内进行换热作用，然后再经过排风口排到室内空气中，室内空气在侧风机的作用下，通过管道进入装置中进行换热处理。
矿井空气换热器的过滤系统主要进行空气中灰尘、颗粒、纤维等杂质的过滤，为了避免室外空气中的杂质进入室内，同时，将热交换系统中的污浊附着去除，减少其对设备内部性能的损害。
矿井空气换热器的动力系统主要由降噪音风机构成，它主要是为了实现内部空气的循环与流通，将过滤净化后的室外新鲜空气输入室内，同时，把过滤热交换处理后的室内有害气体排出室外。