真空热水锅炉是利用水在低压下低温沸腾产生蒸汽，通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理工作的，机组内部是密闭的真空腔，燃烧使热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸汽，蒸汽在换热器管外凝结，将管内冷水加热升温并通至用户，水蒸汽凝结后形成水滴流回热媒水重新被加热汽化，完成整个循环。油、天然气、煤气、电-->燃烧-->热媒水-->沸腾后的蒸汽冷凝换热-->换热器-->热传导-->水利用水在低压情况下沸点低的特性，快速加热封密的炉体内填装的热媒水，使热媒水沸腾蒸发出高温水蒸汽，水蒸汽凝结在换热管上加热换热管内的冷水，达到供应热水的目的。真空锅炉通过抽真空，形成一个几乎没有空气的低压环境，然后利用水在低压下低于大气压低温沸腾产生蒸汽，通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理工作的。水的沸点与真空度对应表： 真空锅炉正常工作温度低于90℃，真空度低于-30Kpa。真空锅炉内的热媒水是经过脱氧、除垢等特殊处理的高纯水，在出厂前一次充注完成，使用时在机组内部封闭循环（汽化→凝结→汽化），不增加，不减少，在机组使用寿命内不需要补充或更换。
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。
真空热水锅炉采用模块化设计，高性能的机组体积较小，在产品运输和安装时比较方便，可以在较小的空间内多台机组进行并联使用。燃气真空锅炉的机组在真空环境下运作，简化了压力窗口的报拭和年审等手续，并且操作工无需持证上岗。燃气真空锅炉采用智能化操作系统，配备有液晶显示屏、虚拟按键、中文及图形显示系统，全自动化操作手册，并且可以实现人机对话，操作十分方便。真空热水锅炉自带远程监控端口，配置远程、网络控制器，可以远距离及网络操作控制锅炉。多台锅炉同时安装使用时，群控控制器结合实现对所有锅炉进行群控，进行集中管理，并利用气候补偿功能，根据负荷量的变化，自动控制锅炉的启动台数。燃料油作为燃料燃烧时，会产生积碳；燃气具有易燃烧的特性，产生的积碳微量，但也需要每年对燃气锅炉进行积炭的清理工作。