蒸汽锅炉作为工业与民用供热系统的核心设备，其结构设计直接关系到运行效率与安全性。虽然不同类型锅炉在燃料方式与压力等级上存在差异，但常用蒸汽锅炉的基本组成具有高度共性，主要包括锅筒、炉膛、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、燃烧设备及安全附件等几大系统。
锅筒是自然循环锅炉的标志性部件，承担汽水分离与蓄能缓冲功能。高温水汽混合物进入锅筒后，通过内置的旋风分离器、波形板等装置实现汽水高效分离，饱和蒸汽从顶部引出，分离出的水则重新参与循环。锅筒还储存一定水量，在负荷波动时维持水位稳定，防止因瞬间蒸发量变化导致缺水事故。
炉膛是燃料燃烧释放热量的空间，其容积与形状需匹配燃料特性。燃煤锅炉炉膛通常布置前后拱以强化辐射换热，燃气锅炉则采用圆筒形或波形炉胆结构。炉膛内壁敷设水冷壁，由密集排列的钢管组成，既吸收辐射热保护炉墙，又作为蒸发受热面的主要部分。水冷壁管内工质受热后密度降低向上流动，形成自然循环动力。
过热器用于将饱和蒸汽继续加热至规定过热温度，满足汽轮机或工艺用汽对蒸汽品质的要求。常用过热器分为对流式与辐射式，布置在炉膛出口或烟道高温区。过热蒸汽温度控制依赖减温器，通过喷水或表面式换热调节，防止管壁超温爆管。
省煤器布置在锅炉尾部烟道，利用排烟余热加热给水，降低排烟温度的同时提高给水焓值，是提升锅炉热效率的关键部件。空气预热器则进一步回收烟气热量，将助燃空气预热至一定温度，改善着火条件并减少不完全燃烧损失。两者共同构成尾部受热面系统，使排烟温度降至经济合理范围。
燃烧设备根据燃料类型分为层燃炉排、煤粉燃烧器、燃气燃烧机及燃油雾化喷嘴等。其作用是将燃料与空气按比例送入炉膛，组织稳定高效的燃烧过程。现代锅炉普遍配备自动点火、火焰监测与比例调节功能，确保燃烧安全与低排放。
安全附件是锅炉不可或缺的保护性组成。安全阀在压力超过限定值时自动开启泄压；压力表实时显示锅筒及过热器出口压力；水位计直接反映锅筒水位，低水位联锁保护可切断燃料供应；排污装置定期排出锅水中的沉淀物与高浓度盐分，防止结垢与汽水共腾。
此外，蒸汽锅炉还包含钢架平台、炉墙保温、烟风管道、给水系统及自动控制系统等辅助组成。钢架承受本体载荷，炉墙减少散热损失，给水系统保障连续供水，自动控制系统则对水位、压力、温度、燃烧等参数进行集中监控与联锁保护。各组成部分协同工作，才能保证蒸汽锅炉安全、经济、稳定地输出合格蒸汽。