直流锅炉与自然循环的锅炉相比直流锅炉没有汽包。其工作原理见图 3-4
给水在给水泵压头的作用下进入锅炉。先在热水段加热，温度逐渐升高，到达饱和温度后，进入蒸发段，在到达过热点时全部蒸发变成干饱和蒸汽。然后进入过热段，温度逐渐升高，成为有一定过热度的过热蒸汽。给水顺序通过各段受热面，全部蒸发直至变成了过热蒸汽，其水加热段、蒸发段和过热段之间不像自然循环锅炉那样有固定的部件来实现，各段之间没有明显的分界线，随着工作状况的变化还会有一定的前移或后退。
直流锅炉与自然循环锅炉由于工作原理不同，在结构和运行方面也各有不少差别。直流锅炉的特点是：金属耗量少；不受锅筒工作压力的限制；制造、安装、运输方便；蒸发受热面的布置比较自由；启动和停炉快。