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。
真空热水锅炉热效率为91%；传统锅炉热效率为90%左右，板式换热器效率为94%左右，二者相连组成的供热一次和二次换热系统，总体效率为90%×94%=84.6%。因此真空热水锅炉比传统热水锅炉的板式换热器的一次和二次系统分别换热运行总体热效率提高6-7%，效率提高引起燃料费用减少，从而节约运行费用。真空热水锅炉的热效率如何鉴定？锅炉的热效率是指燃料送入的热量中有效热量所占的百分数。燃料送入锅炉的热量，其中大部分被锅炉受热面吸收，产生水蒸气。这是被利用的有效热量。而另一部分热量损失掉了，这部分热量，称为热损失。真空热水锅炉在额定效率下运行，排烟温度为185℃，排烟温度优于国家标准220℃以下，说明燃料燃烧热量均被系统循环水吸收，则热效率高于国标（87-88%）。真空热水锅炉运行费用与系统功能、负荷大小、供暖面积、使用时间等都有关系。以北京地区为例，根据燃气到户后燃烧平均热值8500kcal/Nm3计算，散热器采暖一个采暖季节运行费用理论值大约为18.02元/m2。根据实际工程使用统计，一个采暖季节运行费用为17元/m2左右。
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。