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。
由于燃烧筒和燃烧头长而细，稳焰盘直径很小，其盘后压力大，火焰离开稳焰盘，受热负荷小，寿命长。燃烧器助燃风机吸入口悬空布置，吸入的空气较干净，有利于充分燃烧。燃烧筒法兰为活动式，便于调节安装深度。同时鼓风机和燃烧筒为一体，燃烧噪音小。并且其配件具有很强通用性。燃烧噪声主要来源于燃烧器的电机、送风风机、燃烧室燃烧噪声，随着锅炉出力（吨位）的增大，噪声值加大，与锅炉换热方式关系不大。锅炉房同时存在其它噪声产生设备（水泵等）。所以，锅炉房的噪声需要整体防治，降噪声方式有：燃烧器（电机、风机等）加消声罩减振附件、烟道加导流风机、墙壁加吸音板、门用隔音门等，以确保场界噪声指标达标。真空热水锅炉辅机减少，使用电量、维护费用等运行费用直接减少。真空热水锅炉换热器内置，锅炉本体不结垢，热效率不衰减。真空热水锅炉内置换热器，直接加热系统循环水，锅炉内体积小，热媒水量少，热容也小，因此热惰性小，部分负荷运行效率高，而锅炉70%的运行时间都是在50%～75%负荷下运行。因此真空热水锅炉使用时，大大减少运行费用。
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。