锅炉烟气是燃料在炉膛内燃烧后产生的混合气体，其组成受燃料种类、燃烧方式、过量空气系数及锅炉运行工况等因素影响。了解烟气成分对锅炉热效率分析、环保排放控制及受热面安全运行都具有重要意义。
从总体上看，锅炉烟气主要由氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气以及少量污染物组成。其中氮气占比最高，通常达到70%至80%左右。氮气主要来源于助燃空气，空气中的氮气在燃烧过程中基本不参与化学反应，随烟气排出。二氧化碳是燃料中碳元素完全燃烧的产物，燃煤锅炉烟气中二氧化碳含量一般在10%至15%之间，燃气锅炉则因燃料含碳比例不同而有所变化。氧气是燃烧后剩余的助燃气体，其含量直接反映过量空气系数的大小，正常情况下烟气中氧气含量控制在3%至8%为宜。水蒸气来源于燃料中氢元素燃烧生成的水以及燃料自身带入的水分，燃煤锅炉烟气中水蒸气体积分数约为5%至10%，燃气锅炉则更高。
除上述主要成分外，锅炉烟气中还含有一定量的污染物。二氧化硫主要来自燃料中硫分的氧化，燃煤锅炉烟气中二氧化硫浓度与煤的含硫量密切相关。氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮，是燃烧过程中空气中的氮气在高温下氧化生成的，燃烧温度越高，氮氧化物生成量越大。一氧化碳则是碳元素不完全燃烧的产物，其含量高低可反映燃烧组织是否良好。烟气中还存在粉尘颗粒物，燃煤锅炉烟气粉尘含量较高，需经除尘设备处理后才能排放。此外，烟气中可能含有微量氯化氢、氟化氢及重金属等有害物质，具体成分取决于燃料品质。
对于不同类型的锅炉，烟气组成存在明显差异。燃煤锅炉烟气中粉尘和二氧化硫含量较高，成分相对复杂。燃气锅炉烟气中几乎不含粉尘和二氧化硫，主要污染物为氮氧化物。燃油锅炉烟气成分介于两者之间，硫含量取决于燃油品质。生物质锅炉烟气中水蒸气含量较高，且含有一定的碱金属化合物，容易造成受热面积灰和腐蚀。
在实际运行中，通过烟气分析仪监测氧气、一氧化碳、二氧化碳等成分含量，可以判断锅炉燃烧状况，及时调整风煤配比，提高燃烧效率。同时，准确掌握烟气组成也是设计和选配脱硫、脱硝、除尘等环保设施的基础依据。