低氮锅炉是一类通过技术优化实现氮氧化物低排放的锅炉设备，从外观到内部结构都围绕低氮燃烧、高效运行的目标设计，和传统锅炉有较为明显的区别。
从整体外观来看，低氮锅炉的外壳多采用密封式一体化设计，表面多为防腐耐磨的金属材质，整体造型规整紧凑，占地面积比同功率传统锅炉更小，适配各类中小型锅炉房安装场景。部分卧式低氮锅炉会在外壳标注清晰的低氮排放标识，配套的管路、阀门布局更规整，减少了外露的零散部件，既提升美观度也降低了漏风、散热损耗。
核心的燃烧系统是低氮锅炉最关键的结构差异，它搭载的低氮燃烧器多为分级燃烧、烟气再循环等技术集成的结构：燃烧器喷口设计更精细，会将空气和燃料分成多股气流分级送入炉膛，避免局部高温区生成，从源头减少热力型氮氧化物产生；部分型号还会在燃烧器旁设置烟气再循环接口，抽取部分低温烟气混入燃烧空气，进一步降低炉膛燃烧温度，抑制氮氧化物生成。
炉膛结构也经过特殊优化，低氮锅炉的炉膛容积通常更大，受热面布置更密集，有的还会在炉膛内壁加装隔热耐火层，既保证燃料充分燃烧，又能延长烟气在炉膛内的停留时间，配合尾部的烟气处理装置，可将氮氧化物排放稳定控制在30mg/m³以内，符合严苛的环保排放标准。
除此之外，低氮锅炉普遍配套智能控制系统，面板上可实时显示燃烧温度、烟气排放参数、运行压力等数据，能自动调节燃烧工况，既保证低氮排放稳定，也提升了运行安全性和操作便捷性。