锅炉过热器是锅炉热力系统中承担饱和蒸汽加热功能的表面式换热器，是电站锅炉、工业锅炉提升蒸汽品质的核心换热部件，区别于锅炉内部的省煤器、水冷壁等换热装置，它的换热介质为高温烟气与饱和蒸汽，核心作用是将汽包分离出的干饱和蒸汽进一步加热为具有特定过热度的过热蒸汽，既可以提升蒸汽的做功能力，降低汽轮机组的尾部蒸汽湿度，避免叶片带水冲蚀，也能满足工业生产中对高温参数蒸汽的使用需求。
从换热原理来看，锅炉过热器属于典型的间壁式换热器范畴，高温烟气携带的热量通过金属管壁传递给管内流动的蒸汽，整个换热过程中两种介质不直接接触，换热效率受烟气流速、蒸汽流速、管壁积灰程度、换热温差等多重因素影响。按照换热场景与布置位置的不同，过热器可分为对流式、辐射式、半辐射式三类：对流式过热器布置在锅炉水平烟道或尾部烟道内，主要依靠烟气对流冲刷完成换热，蒸汽温度随锅炉负荷升高而上升；辐射式过热器多布置在炉膛上部或炉膛内壁位置，直接吸收炉膛火焰的辐射热量，蒸汽温度随锅炉负荷升高略有下降；半辐射式过热器也称屏式过热器，布置在炉膛出口处，同时吸收辐射热与对流换热热量，能起到平滑汽温特性、降低炉膛出口烟温的作用。
在锅炉运行过程中，过热器长期处于高温烟气冲刷的恶劣工况下，是锅炉金属壁温最高的部件之一，设计时会根据不同区段的壁温选择适配的耐热钢材，运行中也会通过蒸汽侧、烟气侧的调温装置控制过热蒸汽温度稳定在额定区间，避免超温爆管影响锅炉安全运行。