اساس کار دیگ بخار یا بویلر (Boiler) مبتنی بر ویژگی های مخازن تحت فشار است . دیگ بخار در حقیقت یک مخزن بسته است که آب داخل آن با استفاده از حرارت ناشی از احتراق سوخت مصرفی دیگ بخار گرم شده و در نهایت به بخار آب با فشار بالا تبدیل می شوند.
بخش داخلی دیگ بخار شامل دو قسمت می باشد:  طرف آتش و طرف آب.
به همه سطوحی که در طرف آتش دیگ بخار قرار دارد سطح گرمایی گفته می‌شود. همه قسمت‌های داخلی یک دیگ بخار که تحت فشار بالا قرار می گیرند از آلیاژهای آهنی ساخته شده است.
جنس دیگ‌های بخار معمولا از دو نوع چدنی و فولادی هستند. دیگ بخار چدنی بدلیل مقاومت کمتر برای تولید بخار کم فشار ساخته می‌شود. در حال حاضر اکثر دیگ‌های بخار از جنس فولاد هستند.

خطرات:
برخلاف دیگ های آب داغ یا آبگرم که در سیستم گرمایشی استفاده می شوند، سیستم های بخار در فشار و دمای بسیار بالاتر نگهداری می شوند و باعث می شود که آنها برای استفاده های عمومی پر خطر تر از دیگ های آبگرم باشند. سیستم های بخار و دیگ بخار خطر سوختگی دارد و دلیل آن این است که درجه حرارت موجود در دیگ بخار بسیار بالا است (چیزی حدود ۱۶۰ الی ۱۸۰ درجه) و همیشه خطر انفجار از همه ی روزنه های بویلر صنعتی وجود دارد و فشار در همه ابعاد کوره پخش شده است. مجموعه ای از قابلیت های اطمینان و ملاحظات ساخت استاندارد باید در ساخت هر دیگ بخار لحاظ شود تاکاربر بتواند با ضریب اطمینان بالا کار کند، چون اگر مشکلی در یک یا چند سیستم وجود داشته باشد، مشکلات جدی ایجاد می شود.
کاربرد دیگ بخار در صنایع
برای درک درست از مفهوم دیگ بخار باید ابتدا بدانیم هدف  استفاده از دیگ بخار چیست؟ صنایع مختلف دیگ بخار را به چه منظور استفاده می نمایند؟
در صنایع مختلف برای انجام عملیات عادی خود نیاز به حرارت و گرما و انرژی وجود دارد. این عملیات می تواند گرمایش  و پخت مواد اولیه، ذوب نمودن، یا به حرکت در آوردن باشد.
طراحان در فرآیندهای گوناگون با مزیتهای استفاده از روش های حرارت دهی غیر مستقیم  در مقابل روش های مستقیم واقف هستند به همین دلیل ترجیح میدهند از طریق سیالات مختلف از قبیل آب، گاز یا روغن این انرژی حرارتی را فراهم آورند.
در این میان بخار آب بعنوان سیالی که شکل گاز دارد و حرارت آن بسیار بالاتر از آب داغ می باشد و همچنین انرژی جنبشی بالایی دارد مورد توجه زیادی قرار گرفته است. انرژی جنبشی بخار در کارخانجات مختلف برای به گردش درآوردن توربین های محلی جهت تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین انرژی گرمایی بالای بخار در صنایعی که نیاز گرمایشی دارند برای حرارت دهی و پخت و پز کاربرد دارد.
لذا یک ديگ بخار يكي از اصلی ترین و مهم ترين تجهيزات و ماشين آلات صنعتی است كه مورد استفاده کارخانجات مختلف در صنايع غذايي، نساجي، نفت، پتروشيمي، شیمیایی، يونوليت، بتن سازی، توليد قارچ و …. قرار مي گيرد.
انواع دیگ بخار
با توجه به نوع طراحی طراحی بویلرهای بخار اصولاً  اين محصول در دو نوع لوله آبی و لوله آتشی ، طراحي مي گردد.
اساس کار دیگ بخار لوله آبی (واترتیوب)
دیگ‌های لوله آبی از ظروفی به نام درام تشکیل شده اند که بوسیله لوله به یکدیگر وصل می شوند. گاز داغ در اطراف لوله ها جریان دارد و آب درون لوله ها جاری می باشد ، در نتیجه آب داخل لوله ها در مجاورت با هوای داغ اطراف لوله، بخار آب تشکیل می دهد. ظرفیت دیگ‌های لوله آبی آزادی را می توان افزایش داد و این یکی از مهمترین دلایل برتری این نوع دیگ بخار است. یک دیگ‌ لوله آبی با ظرفیت نیم تن در ثانیه  توانایی تولید بخار با فشار ۱۶۰ اتمسفر و دمای۵۵۰ درجه سانتی‌گراد را دارد. البته پکیج دیگ‌های لوله آبی در ابعاد کوچک‌تر برای استفاده در صنعت نفت و پتروشیمی ساخته می‌شوند.
اساس کار دیگ بخار لوله آتشی (فایرتیوب)
محفظة احتراق و لوله‌هاي بويلر داخل یک محفظة نسبتاً بزرگ استوانه اي با قطر زياد قرار دارند. ساختمان دیگ به گونه‌ای است که گازهاي داغ ناشی از احتراق از داخل لوله ها عبور داده می شود و بدین وسیله  به آبی كه در خارج از لوله ها قرار دارد حرارت منتقل مي شود. ديگ‌هاي لوله آتشي در صنایع مختلف براي مقاصد گرمايش بصورت دیگ ثابت و ديگهاي قابل حمل توليد و بکار مي روند .
دیگ بخار فایرتیوب در ظرفیت های متفاوتی و حداکثر ۲۵ تن در ساعت می تواند ساخته شود. ديگهاي بخار لوله آتشي بدلیل اینکه از یک مخزن بزرگ آبِ تحت فشار تشکیل شده از نظر فشار و ظرفيت محدوديت دارند و معمولاً مناسب فشارهاي پايين مانند ۶ آتمسفر و كمتر و نهایت تا ۱۰ الي ۱۲ آتمسفر طراحي مي شوند. البته می توان با افزایش ضخامت جداره این مشکل را تا حدود زیادی برطرف کرد  که در این صورت از نظر اقتصادی محدودیت وجود دارد .
افزایش راندمان دیگ بخار
دارا بودن نشان استاندارد یکی از ملزومات و مزیت های یک دیگ بخار می باشد . اساس کار دیگ بخار استاندارد مبتنی بر استفاده از مواد اولیه مرغوب و با کیفیت است . مواد مورد استفاده در دیگ استاندارد از نظر ایمنی و کیفیت قابل قیاس با محصولات مشابه غیر استاندارد نیستند. همچنین در کنار کیفیت استاندارد باید به راندمان حرارتی دیگ نیز توجه داشت زیرا پایین بودن راندمان باعث بالا رفتن مصرف سوخت و هدر رفتن انرژی می شود
در حال حاضر با در نظر گرفتن آخرین دستاوردهای طراحی و ساخت تجهیزات برای افزایش راندمان مانند نصب اکونومایزر ، نصب توربولاتور و تجهیزات پیش گرمایش هوای ورودی مشعل تلاش شده تا حد امکان راندمان حرارتی دیگ های بخار افزایش پیدا کند.