锅炉的主要设备通常按照汽水系统、燃烧系统和辅助系统进行划分，每一部分都承担着不可替代的功能。汽水系统中最核心的设备是锅筒，它负责汇集、净化蒸汽并分配给水。水冷壁布置在炉膛四周，吸收辐射热并保护炉墙，同时使炉水受热蒸发。过热器将饱和蒸汽继续加热为过热蒸汽，提高蒸汽做功能力；再热器则用于大型机组，将高压缸排汽重新加热，提升循环效率。省煤器布置在尾部烟道，利用排烟余热加热给水，降低排烟温度。空气预热器同样位于尾部烟道，利用烟气余热加热进入炉膛的空气，改善燃烧条件。
燃烧系统方面，炉膛是燃料燃烧的空间，需具备良好的空气动力场和足够的容积热负荷。燃烧器负责将燃料与空气按一定比例和速度送入炉膛，组织稳定高效的燃烧。对于煤粉锅炉，还包括磨煤机、给煤机和煤粉管道；对于链条炉，则包括炉排和给煤装置。点火装置用于启动时引燃燃料，现代锅炉多采用高能点火器配合油枪。烟风道连接各受热面与风机，保证烟气与空气的顺畅流动。
辅助设备同样关键。送风机提供燃烧所需空气，引风机抽出炉内烟气并维持炉膛负压，排粉机或一次风机用于输送煤粉。给水泵将除氧后的给水升压送入锅炉，是汽水循环的动力来源。除渣设备负责将炉底灰渣排出，除尘器去除烟气中的飞灰，常见的有静电除尘器和布袋除尘器。脱硫脱硝设备用于控制二氧化硫和氮氧化物排放。安全附件包括安全阀、压力表、水位计和排污阀，安全阀在超压时自动起跳泄压，水位计用于监视锅筒水位，防止缺水或满水事故。此外，吹灰器用于清除受热面积灰，保证传热效率。这些设备协同工作，构成完整的锅炉运行体系。