Polttolaitteet koostuvat koneista, jotka on suunniteltu polttamaan polttoaineen lähde yhdessä ilmassa olevan hapen kanssa lämmön ja energian tuottamiseksi. Erilaisia polttolaitteita ovat uunit, kattilat, turbiinit ja moottorit. Suunnittelu voidaan tunnistaa edelleen polttoaineen lähteestä, kuten öljystä, maakaasusta, hiilestä tai puusta.
Uuni tai suoralämmitin on eräänlainen suljettu kammio, jossa lämpöä syntyy polttamalla tietyntyyppistä polttoainetta. Puhallin tuo ilmaa lämmityskammioon, jossa se yhdistetään polttoaineeseen ja poltetaan. Uunilla voidaan tuottaa lämpöenergiaa itse lämmölle, muunnetaan mekaaniseksi energiaksi prosessin ajamiseksi tai sähköenergiaksi kuten voimalaitoksessa. Tuotettu lämpö voidaan siirtää pois uunista veden, ilman tai lämmönsiirtoöljyllä täytettyjen putkien kautta.
Kattilat ovat polttolaiteyksiköitä, jotka tuottavat höyryä tai lämmitettyä vettä teollisten prosessien ajamiseen tai rakennusten lämmittämiseen. Tärkeimmät teollisuuskattilat ovat vesiputki ja paloputki. Vesiputkikattilat siirtävät vettä uunikammion läpi kulkevien putkien läpi, jossa polttoaine poltetaan. Palamislämpö siirtyy putken seinien läpi veden lämmittämiseksi ja höyryn muodostamiseksi. Paloputkikattilat lähettävät polttoaineen palamisesta syntyviä lämmitettyjä kaasuja vesitäytetyn kammion läpi kulkevien putkien läpi, missä lämmönsiirto aiheuttaa veden höyrystymisen höyryksi.
Turbiinit ovat koneita, jotka tuottavat voimaa kääntämällä teriä tai siipiä kaasun tai nesteen liikkeen avulla. Kaasuturbiini käyttää paineilmaa kompressorilla. Paineilman palaminen polttoaineen kanssa muodostaa korkeapainekaasun, joka liikuttaa roottoria. Tämän tyyppisiä polttolaitteita löytyy pienemmän kapasiteetin voimalaitoksista ja suihkumoottoreista.
Polttomoottori tuottaa energiaa sytyttämällä polttoaineen korkeassa paineessa suljetussa tilassa. Polttoaineen palamisen aiheuttama kaasun paisuminen muutetaan mekaaniseksi energiaksi kampiakselin tai roottorin liikuttamiseksi. Nämä moottorit käyttävät autoja, sähkögeneraattoreita, pumppuja, trukkeja ja muita teollisuuskoneita.
Erilaiset polttolaitteet käyttävät erilaisia polttoaineita. Nestemäiset öljytuotteet ovat moottorien ja turbiinien yleisimpiä polttoaineiden lähteitä, ja niihin voi kuulua bensiiniä, kerosiinia, dieseliä ja raskaampia jäännöstuotteita, kuten polttoainepolttoainetta. Suuri osa kattiloista, erityisesti rakennusten lämpöä tuottavat kattilat, poltetaan maakaasulla. Kivihiiltä polttavat voimalaitokset tuottavat merkittävän osan maailmanlaajuisesti käytetystä energiasta. Puulämmitteiset uunit ovat harvinaisempia teollisissa sovelluksissa ja niitä esiintyy todennäköisemmin asuinkäytössä.