В процессе экспериментального и теоретического изучения особенностей работы ВТ расширялся диапазон их производительности и области применения. Особенно активно это происходило в 70-е годы, когда и были созданы предпосылки использования ВТ в химической, газовой, нефтедобывающей и других отраслях промышленности.
В вихревых трубах прельщает их простота и надежность в работе, т.к. в своей основной модификации они не имеют движущихся частей. Вихревая труба состоит из следующих основных элементов. Это вихревая камера с тангенциальным прямоугольным соплом, диафрагма с центральным отверстием, примыкающая к вихревой камере в районе соплового ввода, и вентиль для регулирования соотношения потоков 

Аппарат работает следующим образом. Сжатый газ, расширяясь в сопле, разгоняется, как правило, до предельной дозвуковой скорости и интенсивно закручивается. При этом в рабочем объеме вихревой трубы формируется высокоскоростной вихревой поток, в котором за счет перепада давления, а также интенсивной закрутки, и возникает эффект температурного разделения. Приосевые охлажденные слои закрученного газа отводятся через отверстие в диафрагме (холодный поток), а в противоположном направлении в виде горячего потока отводится периферийная (подогретая) часть вихря. В трёхпоточной вихревой трубе, в качестве третьего потока используется отвод для слива жидкости, выделившейся из газа.

Интенсивная закрутка газа в ВТ позволяет не только генерировать холод, но за счет мощных центробежных сил дает также возможность эффективно отделять образующуюся в ВТ, за счет низкой статической (скоростной) температуры, капельную жидкость, обеспечивая, тем самым, дополнительный технологический эффект очистки и осушки газа. Для реализации такой возможности разработаны так называемые трехпоточные вихревые трубы (ТВТ), в которых в качестве третьего потока выводится жидкость или газожидкостная смесь. Такие трубы расположены горизонтально или вертикально, имеют специальные сепарирующие устройства и используются в основном в нефтедобывающей и газовой промышленности.

По холодопроизводительности ВТ занимает промежуточное положение между дросселем и детандером. Однако, по своей конструктивной простоте, относительно небольшим габаритам и способности надежно работать на газах, содержащих жидкие и твердые включения, зачастую выигрышнее такого сложного устройства, каковым является турбодетандерный агрегат.
Холодопроизводительность ВТ может быть увеличена путем дополнительного снятия тепла с вихревой камеры внешними холодоносителями (газ, жидкость). В этом случае количество газа холодного потока сопоставимо с количеством исходного газа и расходный режим эксплуатации ВТ приближается к режиму работы детандера, когда охлаждается весь поток газа. 

Наиболее целесообразно и выгодно применять ВТ на технологических потоках газа, энергия давления которых безвозвратно теряется при дросселировании. Так, в нефтегазовой промышленности это различного рода отходящие и продувочные газы, направляемые обычно в печь или на факел. Они, как правило, содержат целевые компоненты, которые можно сконденсировать за счет холода, генерируемого в ВТ. При этом не только увеличивается выход товарного продукта, но и решаются экологические проблемы, связанные со сжиганием остаточных газов.
Также при неиспользуемых (или используемых недостаточно эффективно) перепадах давления газовых сред в газовой и нефтедобывающей промышленности, например, при отработке скважин, на газораспределительных станциях (ГРС) и подстанциях (ГРП), на подземных хранилищах газа (ПХГ) и установках комплексной подготовки газа (УКПГ), при подготовке природного и попутного газа нефтедобычи к транспорту и пр. Здесь вихревые трубы могут принести пользу не только как генераторы холода, но и как эффективные низкотемпературные сепараторы, подогреватели, а также смесители (например, при одоризации природного газа).