Kattilan räjähdykset voivat johtua useista tekijöistä. Niiden ensisijainen syy on viallinen paineenrajoitusventtiili. Kattilalevyjen sisäinen korroosio on toinen ensisijainen syy, miksi kattila räjähtää tai kärsii katastrofaalisesta viasta. Alhainen vedenpinta aiheuttaa monia kattilan räjähdystapauksia, ja se voi tapahtua, kun vesi putoaa tulipesän tason alapuolelle aiheuttaen sen ylikuumenemisen ja ajoittain palavan vesikammioon. Tällaiset räjähdykset liittyvät tyypillisesti käyttäjien heikkoon koulutukseen ja laiminlyötyihin kunnossapitomenettelyihin.
Tyypillisessä kattilarakenteessa vesi kuumennetaan ja muutetaan höyryksi, joka varastoidaan kattilan pääkammioon. Höyry on valtavan paineen alaisena ja vaatii tarkkoja toimintatapoja, jotta estetään kattilan räjähdys. Jos höyryä käytetään suunnitellusti, tyypillinen kattila pystyy tarjoamaan monen vuoden luotettavan palvelun. Ongelmia ilmenee, kun käyttäjät ottavat pikavalintoja sen sijaan, että noudattavat tarkasti ylläpitoprotokollaa. Kuten minkä tahansa tyyppisessä paineistetussa järjestelmässä, kattilan räjähdys voi olla tappava kaikille räjähdyksen lähellä oleville.
Useimmat kattilarakenteet käyttävät paineenrajoitusventtiiliä ohjaamaan kattilan tuottamaa sisäistä painetta. Yleensä jousikuormitteinen venttiili, joka on esiasetettu avautumaan tai vapautumaan tietyllä paineella, ylimääräisen höyryn annetaan poistua paineenrajoitusventtiilin läpi ja välttää kattilan räjähdys. Joskus nämä venttiilit syöpyvät ja jumittuvat, mikä estää niitä toimimasta suunnitellusti. Useimmilla kattiloilla on huoltoaikataulut, joilla testataan ja vaihdetaan kaikki toimimattomat paineenrajoitusventtiilit.
Kuuma vesi aiheuttaa kattilan säiliöön kalkkia ja korroosiota, mikä voi johtaa teräksen vikaantumiseen ja lopulta kattilan räjähdykseen, jos se jätetään ilman valvontaa. Kattilan säiliön sisäpuoli on puhdistettava ja tarkastettava säännöllisesti kattilan kunnon seuraamiseksi. Jos vaa’an ja korroosion annetaan jäädä säiliön sisälle, metalli voi heikentyä ja jopa niitit tai hitsit, joita käytetään säiliön tiivistämiseen, voivat kehittää heikkoja kohtia. Myös veden koostumuksessa olevat mineraalit ja luonnontuotteet voivat aiheuttaa räjähdyksen.
Syy kattilan räjähdykseen voi olla niin vahingollinen ympäröivälle alueelle, että höyry vie 1,600 kertaa enemmän tilaa kuin vesi. Kun tämä valta saa pienimmän kadun paeta, se yrittää poistua alueelta kerralla. Kaikkien höyrynpaineiden teho samanaikaisesti kattilan räjähdyksen aikana on yhtä suuri kuin valtava määrä räjähteitä tai ruutia räjähtävä.