Водотрубные и жаротрубные котлы имеют ряд ключевых различий. В жаротрубном котле используется одна труба (в одноходовых котлах) или несколько труб (в двухходовых, трёхходовых или четырёхходовых конструкциях) для перемещения нагретого газа из одного конца камеры в другой. Герметичная камера с водой отводит тепло через металлические стенки трубок за счёт теплопроводности, в то время как нагретая вода образует пар. В жаротрубном котле вода окружает нагретые цилиндры и газы.

Конструкция водотрубного котла работает по противоположному принципу: нагретые газы внутри камеры окружают воду. Топка генерирует горячий газ, который поступает в основную прямоугольную трубу камеры котла, проходящую по всей её длине. Горячие газы окружают воду и создают эффект пароперегревателя в паровом котле для нагрева воды снаружи. Водотрубные трубы полностью герметичны, поскольку выдерживают более высокое давление воды. Системы водотрубных котлов безопаснее, чем у жаротрубных, что позволяет снизить расход топлива для получения желаемого уровня тепловой энергии. Однако, они менее экономичны, чем высокоэффективные жаротрубные котлы.