Базовая конструкция котла для производства горячей воды и пара состоит из герметичной камеры, которая подает холодную воду в камеру, а высокотемпературную воду или пар – в требуемое место. Рядом с камерой располагается нагревательный механизм с трубами, подающими тепло в камеру. Благодаря теплопроводности и теплопередаче тепло проходит через стенки труб и повышает температуру окружающей воды до необходимого контролируемого значения для обеспечения КПД котла.

Котел может работать на природном газе, пропане, электричестве, дровах или мазуте. В жаротрубном котле основным источником тепла является огонь, образующийся в топке. Бак котла заполнен водой лишь наполовину, оставляя около 1/5 свободного пространства сверху. В водяной части бака находится большой цилиндр. Внутри большого цилиндра находится главный центральный цилиндр, называемый трубой Моррисона, и окружающие его меньшие по размеру полые цилиндры. Большой огневой факел, направляясь вниз по трубе Моррисона, производит как тепло, так и газы. Данные газы проходят по всей длине котла, перегревая всю его поверхность. Тепло передается через металл в воду, окружающую цилиндры, пока не превращается в пар.

Образующиеся газы поступают в конец котла, а затем попадают в меньшие по размеру полые цилиндрические трубки. Затем газы возвращаются в камеру бака, продолжая нагревать воду в данной фазе вторичного прохождения. В некоторых конструкциях жаротрубных котлов газы и тепло могут проходить третий путь обратно вниз по котлу. После того, как тепло полностью передается воде за счет теплопроводности, дымовые газы покидают камеру через дымовую трубу.

Главное преимущество жаротрубных котлов заключается в их большей экономичности по сравнению с другими типами котлов. Они имеют меньшие компактные размеры и вмещают больший объем воды по сравнению с аналогичными котлами с теплообменниками. Многочисленные трубки и большой центральный дымоход обеспечивают большую поверхность нагрева для пламени и газов, необходимых для теплопередачи. Жаротрубные котлы выпускаются в различных конфигурациях, включая котлы с горизонтальным возвратом пара (HRT), вертикальные котлы, одноходовые котлы и трехходовые котлы.