相变锅炉主要有两种形式,即真空相变锅炉和压力相变锅炉.
相变锅炉是由通过在蒸汽锅炉的锅筒的蒸汽空间中加装二次回路的热交换管束而成。锅内管束间接地加热向外供热的热水，此时加热水的热量由管束外锅筒中的蒸汽提供。锅筒中的蒸汽（湿蒸汽）在受到管束的冷却后发生冷凝，即产生相变。利用蒸汽冷凝（相变）时的强烈换热，使二次回路的管束受热面大量减小，是相变锅炉经济性的基础。图4-12所示的为一种相变热水锅炉的工作原理。这种锅炉的工作压力取决于对外供应热水的温度。随着供水温度的提高，为了保持一定的管束换热温差，蒸汽的饱和温度必须提高，因而饱和压力也即锅内的压力也应相应地提高。根据供热温度的不同，锅内的工作压力可以从微真空直至相当数值的正压。显然，降低锅内的工作压力对锅炉工作安全性的提高及锅炉制造成本的降低极为有利。另外，锅炉的一次回路（锅炉本身）也可以直接向外供应一部分蒸汽，从而使锅炉成为所谓的汽水两用锅炉。后者实际上已成为一种部分间接加热锅炉。汽水两用锅炉尽管在水位调节等方面有一定的要求，但由于其能同时供汽和供水，因而在我国仍得到了应用。
真空相变锅炉最早出现在日本，也被称为负压相变锅炉。真空相变锅炉是利用水在不同压力下，沸腾温度有所差异的特性来进行工作的。在一个大气压力下，水的沸腾温度是100℃，而在6mmHg(1mmHg=133.322Pa)的压力下，水的沸腾温度则为4℃。真空相变热水锅炉则是在真空度为20～50mmHg压力范围内工作的，对应的饱和温度是15～85℃，在真空工作压力下，燃烧使热介质水的温度上升到饱和温度，并在水面上产生相同温度的蒸汽；然后向二次换热器内通以冷水，管内的冷水被管外的水蒸气加热成热水送给用户，而管外的水蒸气则被冷却凝结成水滴流回水面再一次被加热吗，从而完成整个循环过程。真空相变热水锅炉在20世纪80年代初达到发展的高峰。因中间介质温度低，排烟温度低，使热效率提高而获得日本节能大奖；同时，因中间介质温度低于大气压力下的饱和温度，即使破裂，也不会引起汽水爆炸而获皇冠大奖。
如果中间热介质水不在负压下，而在一定压力下工作，则上述真空相变锅炉就变成压力相变锅炉。锅炉运行时不必担心向锅壳内漏人空气的问题，工艺检漏与常规锅炉一样，供暖热水的温度可以大于100℃。
尽管相变锅炉因为热介质水纯净度较高，受热面结垢状况得到有效的改善，具有一定的防结垢节能效果，但是，二次回路的结垢状况并没有改变，
而且，和常规热水锅炉相比，相变锅炉增加了二次换热器回路，锅炉本体成本高于常规锅炉。