所谓真空热水锅炉，又称真空相变热水锅炉。就是指正常工作时, 锅炉内部介质压力低于大气压，通过相变换热方式加热冷水的锅炉。真空热水锅炉炉体分上下两部分，其中下半部分结构类似于三回程湿背式锅壳蒸汽锅炉，即炉胆和烟道组成的受热面；而上半部分为真空室（负压蒸汽室），其空间内装设有管式汽-水热交换器，用来加热流过换热器中的循环水。运行原理：真空热水锅炉运行时，在真空负压下炉体内的热媒水吸收燃料燃烧释放的热能，沸腾汽化为低温蒸汽，低温蒸汽上升遇到不锈钢换热器中的系统循环水，加热循环水送给用户用于采暖或卫生热水。水蒸气自身被冷却凝结成水滴下落到热媒水面后再一次被加热，从而完成了整个循环过程。热媒水不断地在封闭的机体内进行着"沸腾==蒸发==冷凝==热媒水"的循环，因此无需补充冷凝水，也无空烧的危险。真空热水锅炉利用的汽水凝结换热，在所有换热工况中，汽水凝结换热传热系数是最高的。
传统锅炉有其自身的致命弱点，决定其使用寿命不长。为解决影响传统锅炉寿命的致命弱点，真空热水锅炉采用高纯度热媒水密封在锅炉内部，不与空气接触，永远没有氧腐蚀。锅炉通过换热器加热外部热水，炉膛、烟管只与热媒水接触，彻底杜绝了水垢的产生，能保持长年高效率运行；系统循环回水与锅炉内热媒水不混合，排烟稳定，绝无冷凝水产生，彻底解决了冷凝腐蚀现象，锅炉寿命大幅延长。真空热水锅炉整机寿命20年以上。目前我国供暖、热水采用的绝大部分锅炉还是传统热水锅炉（常压或有压热水锅炉），但往往使用寿命不长，有些用三五年就报废了，究其原因，并不是锅炉本身制造质量问题，而是在使用中存在不可回避的腐蚀和结垢：真空热水锅炉系统水水质要求相反不如传统锅炉严格。真空热水锅炉采用耐腐蚀的不锈钢换热器，水质要求低。
真空热水锅炉与传统热水锅炉全部是提供热量的热源供应设备。锅炉的出力（吨位）是单位时间内锅炉能够提供热量的能力，无论传统锅炉和真空锅炉，相对同一负荷需求，选择的吨位是相同的。散热器热水采暖系统的热媒设计温度，一般根据热舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95℃，可确保热媒在常压条件下不发生汽化，以前经常采用供回水温度为95℃/70℃。但近年来，根据国内外供热的先进经验，适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，所以一般经常采用80/60℃。真空热水锅炉在散热器供暖系统设计时满足进出水温80/60℃的要求。现在，由城市热网或小区集中锅炉房供暖的住宅，即使设计水温为95/70℃，当达到设计室外温度时，运行水温一般只要70/55℃左右，即可保证设计室内温度。因为决定散热片效率的主要因素是散热片的散热面积和散热片里面的介质流速（与介质的温度关系不大），并且同等温差的同等循环水量所携带的热量相同。真空热水锅炉区别于传统锅炉（95/70℃）在散热器供暖系统上主要是房间的加热时间比传统锅炉慢4～5分钟。