锅炉在高温燃烧及运行过程中，会通过烟气系统排出多种气体，其成分与燃料类型、燃烧效率、环保处理工艺直接相关，是锅炉运行与环保管控的核心关注点。
首先是完全燃烧产生的常规气体。以煤炭、天然气、生物质等为燃料的锅炉，高温下燃料中的碳元素与氧气充分反应，会生成大量二氧化碳，这是锅炉烟气中占比最高的气态产物之一；若燃料含氢元素，高温燃烧后还会生成水蒸气，随烟气一同排出，在低温段易凝结形成冷凝水。
其次是不完全燃烧产生的有害气体。当锅炉配风不足、燃烧温度不均或燃料与空气混合不充分时，碳元素无法完全氧化，会生成一氧化碳，属于易燃易爆的有毒气体，不仅浪费燃料，还会污染环境；部分含碳燃料在高温缺氧环境下，还可能析出少量甲烷等烃类可燃气体，同样是不完全燃烧的特征产物。
再者是燃料杂质转化的污染性气体。煤炭、重油等含硫燃料在高温燃烧时，硫元素会与氧气反应生成二氧化硫，部分还会进一步氧化为三氧化硫，是形成酸雨的主要前体物；同时，空气中的氮气在锅炉高温火焰区（通常高于1500℃）会与氧气发生热反应生成氮氧化物，燃料中的含氮化合物也会在高温下分解转化为氮氧化物，是大气污染管控的重点指标。
此外，还有少量特殊气体。若燃料中含有氯、氟等元素，比如部分生物质、垃圾衍生燃料，高温燃烧后会生成氯化氢、氟化氢等腐蚀性气体；锅炉水处理不当导致炉水含盐量过高时，高温蒸汽中还可能携带少量氨气等挥发性气体。
不同类型锅炉的排气成分存在差异，通过配套脱硫、脱硝、除尘等环保设备，可有效降低有害气体排放量，满足环保排放标准。