การแลกเปลี่ยนเคาน์เตอร์เป็นปรากฏการณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงเกิดขึ้นตามธรรมชาติของการถ่ายโอนความร้อนหรือสารเคมีระหว่างของเหลวในร่างกาย กระบวนการนี้เกิดขึ้นผ่านพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในกรณีของความร้อนหรือเมมเบรนที่ซึมเข้าไปได้บางส่วนในกรณีของการแลกเปลี่ยนทางเคมี ในการแลกเปลี่ยนแบบหมุนเวียนนั้นผู้บริจาคและผู้รับของเหลวจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามเสมอซึ่งเป็นลักษณะที่ให้กระบวนการทั้งประสิทธิภาพและชื่อ การแลกเปลี่ยนแบบหมุนเวียนนั้นพบได้ในระบบทางชีวภาพหลายอย่างเช่นไตเลี้ยงลูกด้วยนม, ปอดของนกและเหงือกปลาและเป็นสารเคมีอุตสาหกรรมและระบบถ่ายโอนความร้อนที่ใช้กันทั่วไป ระบบที่คล้ายกันคือกระบวนการแลกเปลี่ยนที่เกิดขึ้นพร้อมกันซึ่งมีประสิทธิภาพน้อยกว่าและมีการถ่ายโอนคุณสมบัติระหว่างของเหลวที่ไหลไปในทิศทางเดียวกัน
การแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนหรือสารแขวนลอยระหว่างของเหลวไหลเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยทั้งในธรรมชาติและอุตสาหกรรม การแลกเปลี่ยนการไหลปัจจุบันเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: พร้อมกันและ countercurrent ทั้งสองเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนหรือสารเคมีที่ถูกระงับระหว่างของเหลวที่ไหลในภาชนะที่อยู่ติดกันทั้งผ่านพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือเยื่อกึ่งดูดซึมตามลำดับ เมื่อของเหลวไหลผ่านพื้นที่ที่ใช้ร่วมกันความร้อนและสารเคมีจะไหลจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำจนกระทั่งถึงสภาวะสมดุล นี่เป็นลักษณะของการถ่ายโอนองค์ประกอบที่ทำให้วิธีการแลกเปลี่ยนแบบหมุนเวียนมีประสิทธิภาพมากขึ้นของทั้งสอง
กระบวนการถ่ายโอนออกซิเจนในเหงือกปลาเป็นตัวอย่างที่ดีของประโยชน์ของการแลกเปลี่ยนแบบหมุนเวียน เมื่อออกซิเจนในเลือดไม่ดีพอพบกับการไหลของน้ำที่อุดมไปด้วยออกซิเจนออกซิเจนก็เริ่มกระจายออกจากน้ำและเข้าสู่กระแสเลือด สิ่งนี้ทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำลดลงและในเลือดเพิ่มขึ้น เนื่องจากความจริงที่ว่าทิศทางการไหลนั้นตรงกันข้ามกันเลือดจะไหลไปเหนือน้ำด้วยความเข้มข้นของออกซิเจนที่สูงขึ้นและการแลกเปลี่ยนจะดำเนินต่อไปจนกว่ากระแสจะไหลเข้าหากัน อย่างไรก็ตามในการไหลพร้อมกันของเหลวทั้งสองจะไหลไปในทิศทางเดียวกันและความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นจะมาถึงจุดสมดุลอย่างรวดเร็วจึงหยุดการแลกเปลี่ยนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ซึ่งหมายความว่าไม่เหมือนตัวแปรที่เกิดขึ้นพร้อมกันระบบการแลกเปลี่ยนเคาน์เตอร์ยังคงถ่ายโอนองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องไปยังพื้นที่แลกเปลี่ยนเต็มรูปแบบเพื่อประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น ประสิทธิภาพนี้มักจะอนุญาตให้ถ่ายโอนค่า 100% โดยที่ผู้รับไหลออกจากระบบด้วยความร้อนหรือสารเคมีที่มีความเข้มข้นเท่ากันกับการไหลของผู้บริจาค เดียวกันไม่สามารถพูดได้ของการแลกเปลี่ยนที่เกิดขึ้นพร้อมกัน แต่ด้วยค่าการโอนเฉลี่ยที่ทำงานในภูมิภาค 50% สิ่งนี้ทำให้วิธีการแลกเปลี่ยนแบบหมุนเวียนที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่นการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนเวียนและวิธีการถ่ายโอนทางชีวภาพรวมถึงการทำงานของไตและปอด
