自然循环电站锅炉利用循环回路中上升管内汽水混合物和下降管内水的密度差建立工质的循环。其特点是具有锅筒并只能在临界压力以下工作。
 自然循环电站锅炉的循环回路由锅筒、集箱、下降管和上升管组成。下降管布置在炉墙外面，不受热，上端与锅筒相连以使锅筒内炉水流入管内，下端与集箱相连。上升管也称水冷壁管，布置在炉膛四周，吸收火焰的辐射热，使由下降管经下集箱进入上升管的炉水汽化产生蒸汽。上升管下端与下集箱相连，上端与锅筒相连，管内产生的汽水混合物回入锅筒，汽水混合物在锅筒内进行分离，分离后的炉水进入下降管，饱和蒸汽流入过热器进一步受热。
 自然循环电站锅炉中，锅筒是蒸发受热面和过热器之间的固定分界点。锅筒的质量大、金属耗量多，制造、运输、安装都较为困难，且由于筒壁较厚而产生的较大筒壁温差限制了锅炉的启停速度，但由于锅筒的蓄热和蓄水能力较大，因而自然循环锅炉的自动调节要求较低，给水带入的盐分可通过排污除掉，所以对水处理的要求也较低。