Höyrykattilat ovat olleet hyödyllinen energialähde useiden vuosisatojen ajan. Yksinkertaisella kokoonpanolla höyrykattila yhdistää veden ja lämmön, jolloin syntyy paineistettua höyryä, jota on helppo käsitellä sisätilojen lämmitykseen, moottorien käynnistämiseen ja muuhun. Höyrykattiloita on monenlaisia, ja jokaisella on ainutlaatuinen tarkoitus. Näihin tehokkaisiin koneisiin liittyy kuitenkin turvallisuusriskejä, kuten tulipaloja ja räjähdyksiä.
Höyrykattilan perusasennus vaatii vain muutamia keskeisiä osia. Säiliö on tärkein, koska tämä ilmatiivis teräs- tai takorauta-astia pitää veden, joka muutetaan höyryksi. Lämmityselementti, joka on yleensä kaasu-, öljy- tai hiilellä toimiva, sijaitsee säiliön alapuolella. Höyryventtiili on pieni aukko säiliön yläosassa, joka yleensä asennetaan putkeen. Useimmissa korkeapainehöyrykattioissa on myös savupiippu, joka auttaa poistamaan ylimääräisen lämmön järjestelmästä.
Höyrykattilan käyttö on yhtä yksinkertaista. Lämmityselementti nostetaan korkeaan lämpötilaan. Säiliön vesi alkaa lopulta kiehua ja muodostaa höyryä. Höyryn kerääntyessä sitä pidetään säiliön tyhjässä osassa, joka tunnetaan nimellä kupoli, mikä luo erittäin paineistetun ympäristön. Kun paine saavuttaa tietyn tason, joka riippuu kattilan koosta, paine vapautetaan poistumalla höyryventtiilistä, jolloin syntyy energiaa, jota tarvitaan moottoreiden ja lämmitysjärjestelmien käyttämiseen.
Tämä peruskäyttötapa löytyy useimmista jokaisesta höyrykattilasta, mutta on olemassa muutamia muutoksia eri tarkoituksiin. Ylikuumennettu kattila ottaa vakioprosessin ja lämmittää edelleen höyryä, mikä lisää lämpötilaa ja energiantuotantoa, ja sitä käytetään yleisesti suurten turbiinien pyörittämiseen. Vesiputkikattilat korvaavat suuren säiliön sarjalla vedellä täytettyjä putkia, jotka voivat kiehua nopeammin ja luovuttaa enemmän höyryä.
Höyrykattila tarjoaa tehokasta energiaa erilaisiin tarpeisiin, mutta se on myös suuri turvallisuusriski. Kun yhdistetään korkeat lämpötilat ja erittäin paineistetut tilanteet, kattilan räjähdykset ja tulipalot voivat tapahtua helposti. Kattilakäyttäjät valvovat perinteisesti säiliön lämpötilaa katastrofien estämiseksi, ja nykyaikaisissa kattiloissa on tietokonejärjestelmät lämmityselementtien sulkemiseksi. Lisäksi suljettu kattilajärjestelmä, joka tunnetaan nimellä Hartford Loop, syöttää jatkuvasti säiliön vesivaroja uudelleen estääkseen tyhjän säiliön räjähdysvaarat.