燃油锅炉（oil-burning boiler）是指燃料使用燃油的锅炉，包括柴油，废油等油料的锅炉。燃油锅炉的总体布置与燃煤锅炉相类似，只是燃油锅炉炉膛底部多做成向后墙倾斜10°～30°的保温炉底，以获得良好的燃烧特性。为了使燃料油能雾化，油燃烧器的喷油嘴有两类：机械离心式喷油嘴和蒸汽雾化Y型喷油嘴。
燃油锅炉包括燃油开水锅炉、燃油热水锅炉、燃油采暖锅炉、燃油洗浴锅炉、燃油蒸汽锅炉等，燃油锅炉是指以轻油（如柴油、煤油）、重油、渣油或原油为燃料的锅炉。燃油锅炉和燃气锅炉、电加热锅炉相比，燃油锅炉比电加热锅炉运行经济，比燃气锅炉使用方便。随着经济的发展和社会的进步以及人们对环保意识的提高，燃煤锅炉由于污染严重，逐渐远离人们的视线，取而代之是新型环保数字锅炉，如电加热锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等，电加热锅炉运行最贵，燃气锅炉需要开通有燃气管道，那么，如果没有天然气管道，又希望锅炉运行成本低，就只有选择燃油锅炉。燃油锅炉是通过燃烧器加热的，燃油雾化效果好，燃料燃烧充分，烟囱看不到黑烟，所以燃油锅炉绿色环保、高效节能。
燃料油经燃烧器喷入炉膛后呈雾状油滴，极易与空气混合而迅猛燃烧并急骤放热。与同参数和同容量的燃煤锅炉相比，其炉膛容积的热强度可增大约一倍。但为降低燃烧器区的热负荷，以免此区水冷壁管超温，故其炉膛容积只缩小约1/3。又因燃料油中的灰分含量很少，不致在对流受热面上结渣，故可使炉膛出口烟温高达1300～1350℃，并缩小对流受热面管间节距以提高烟气流速，从而可提高受热面的传热系数，节省受热面积和钢材。为防止在省煤器和空气预热器上积生炭黑油垢发生自燃，一般在这些部件上须加装蒸汽吹灰器以维持受热面的清洁。同时，由于燃料油不结焦渣，故可采用膜式水冷壁制成微正压（500～1000牛/米）锅炉。它可以省去引风机，只用送风机即可将烟气排出炉外。如果锅炉整体外壳用厚钢板制成，还可做成正压（0.3～0.6兆帕）锅炉，可使锅炉整体结构更为紧凑，多用于燃气-蒸汽联合循环发电机组中。
燃油锅炉按照燃料油不同可以分为轻油锅炉和重油锅炉，轻油指的是柴油或煤油等；重油指的是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油。燃油锅炉按照用途可以分为燃油开水锅炉、燃油热水锅炉、燃油取暖锅炉、燃油浴池锅炉及燃油蒸汽锅炉等。
燃油锅炉的燃料是燃油（如柴油、机油、煤油等），燃气锅炉的燃料为燃气（如天然气、城市煤气、沼气等），取决于锅炉燃什么燃料的设备叫燃烧器，配置燃气燃烧器的锅炉叫燃气锅炉，配置燃油燃烧器的锅炉叫燃油锅炉，燃油锅炉和燃气锅炉的区别在于使用什么燃料的燃烧器燃。
借送入燃烧器的油的压力（2～3.9兆帕），使油从许多细孔道中流入带有切向槽的雾化片中，以很大速度进入雾化片中心的旋涡室中作高速旋转而喷出并形成空心圆锥状雾化炬。这种喷油嘴又有简单机械式和回油式两种形式。前者结构简单，但喷油调节性差。当锅炉负荷变化时，须改变油压来变动喷油量。但油压降低则雾化质量差，故只适用于带基本负荷或不需经常调节负荷的锅炉。后者是让一部分从切向槽流入旋涡室的油在出喷孔之前，经油孔流向回油管路，利用改变回油量来调节喷油量（即回油调节）。由于进入旋涡室的油压基本不变，因而使油的雾化质量不受影响，故可适应较大的负荷变动。回油又有单孔回油和多孔回油之分。
利用高速蒸汽流的喷射使油料雾化。喷嘴头上由油孔、汽孔和混合孔三者构成一个Y字形排列。油压为0.5～2兆帕，汽压为0.6～1兆帕。油、汽进入混合孔相互撞击，形成乳化状态的油汽混合物，然后由混合孔喷入炉膛形成雾化炬。在调节方面，维持汽压不变而用调节油压以改变喷油量。油燃烧器是由喷油嘴和调风器两部分组成，前者的作用是将喷入炉膛的燃料油形成雾化炬；后者的作用是供给雾化炬中的油滴以适量的空气。为避免雾化的油滴蒸发成的油气在700℃以上缺氧的情况下发生碳氢化合物裂解而产生很难燃尽的炭黑粒子，须将一部分空气和油雾预先混合，使油气被氧化而不发生裂解。因此调风器可设计成蜗壳形或装有可调节开度的导向叶片，使空气发生旋转，然后由蜗壳中心的圆管喷出旋转气流与雾化油炬很好地混合，如图1所示。油燃烧器亦如煤粉燃烧器，可布置于炉膛的前墙、前后墙、炉顶或四角，并根据锅炉的容量，每台炉可配置8～40只油燃烧器。
燃油燃气锅炉
燃油燃气锅炉不同于燃煤锅炉，它需要使用燃烧器将燃料喷入锅炉炉膛，采用火室燃烧而无须使用炉排设施。由于燃油燃气锅炉燃烧后均不产生燃料灰渣，故燃油燃气锅炉无须排渣设施。喷入炉内的油气如果与空气在一定范围内混合或熄灭，就容易爆炸。因此燃油燃气锅炉均需采用自动化的燃烧与控制系统。燃油燃气锅炉结构紧凑，小型的锅炉本体及其通风、给水、控制与辅助设备均设置在一个底盘上，大中型的也可组装出厂。
燃油开水锅炉
燃油开水锅炉也称燃油开水炉、燃油茶炉、燃油茶水炉、燃油饮水锅炉等，是生活用锅炉的一种，属于常压民用锅炉的范畴。该锅炉是以燃料油为燃料，通过燃烧器对水进行加热，当水温达到设定水温（开水）后，燃烧器停止工作，锅炉进入自动保温状态，开始为用户提供开水，燃油开水锅炉如果与保温水箱相连，可以满足像医院、学校等集中供水型单位的开水需求。
燃油热水锅炉
燃油热水锅炉是指燃料以燃料有为主的锅炉。燃油热水锅炉具有高科技的全自动控制系统，配有多项安全保护装置，缺水保护、超压保护、熄火保护、压力异常保护、烟道超温保护；结构采用高新技术，它具有体保小，结构紧凑安装方便，操作简单，自动调节，把燃料加压至雾化，微正压燃烧使其然燃料燃烧的更充分，减少燃料的损失和燃气的排放，是现代工业用汽使用最便捷，最节能、环保达标产品。
燃油蒸汽锅炉
燃油（气）蒸汽锅炉，采用卧式内燃全湿背，高效螺纹烟管，配有完善的保温外包设计，锅炉热效率高达85%以上，产品设计新颖、结构合理，工艺性能良好，使本产品具有不同凡响的优异品质。
燃油锅炉长期不用时的保养方法：有干法和湿法两种，停炉一个月以上，应采干保养法，停炉一个月以下可采用湿保养法。
（1）干保养法：锅炉停炉后放去炉水，将内部污垢彻底清除，冲洗干净，在炉膛内用微火烘干（注意不要大火），然后将直径10-30毫米大小的块状生石灰分盘装好，放置在锅筒内，不使生石灰与金属接触，生石灰的重量，以锅筒容积每立方米8公斤计算，然后将所有的人孔、手孔管道阀门关闭，每三个月检查一次，如生石灰碎成份状，需即更换，锅炉重新运行时应将生石灰和盘取出。
（2）湿保养法：锅炉停炉后放出炉水，将内部污垢彻底清除，冲洗干净，重新注入已处理的水至全满，将炉水加热到100℃，让水中的气体排出炉外，然后关闭所有阀门，气候寒冷的地方不可采用保湿养法，以免炉水结冰损坏锅炉。