Przegrzewacz to urządzenie znajdujące się w kotłach parowych, które służy do przekształcania mokrej pary nasyconej w parę suchą. Przegrzewacze są bardzo korzystną częścią cyklu parowego, ponieważ sucha para zawiera więcej energii cieplnej i zwiększa ogólną wydajność cyklu. Mało tego, sucha para ma mniejsze prawdopodobieństwo kondensacji wewnątrz cylindrów silnika tłokowego lub obudowy turbiny parowej. Przegrzewacze kotłowe występują w trzech odmianach: przegrzewacze promiennikowe, przegrzewacze konwekcyjne oraz przegrzewacze osobno opalane.
Przegrzewacze promiennikowe znajdują się bezpośrednio w komorze spalania samego kotła. Taki układ pozwala, aby palnik z kotła ogrzewał zarówno rury kotła, jak i rury przegrzewacza, dzięki czemu przegrzewacze promiennikowe są wysoce efektywne. Są one najczęściej spotykane w elektrowniach parowych, a także były szeroko stosowane w samochodach parowych. Zarówno w samochodach parowych, jak i kotłach elektrowni, rury przegrzewacza — czasami nazywane wężownicami parownika — znajdowały się bezpośrednio na palniku. Para zwykle przepływa przez przegrzewacz po przepuszczeniu jej przez przepustnicę.
Przegrzewacze konwekcyjne są najczęściej spotykane w lokomotywach. Podobnie jak piec konwekcyjny, ten typ przegrzewacza wykorzystuje gorące gazy z palnika do ponownego podgrzania pary. Przegrzewacz konwekcyjny może być niezwykle wydajny, ponieważ większość energii cieplnej jest przekazywana tylko do rur kotłowych, a to, co normalnie byłoby spalinami, ogrzewa rury przegrzewacza. Są one również spotykane w elektrowniach, ale w większości zostały zaimplementowane w lokomotywach parowych.
W lokomotywach parowych przegrzewacze konwekcyjne różnią się nieco od tych, które można znaleźć w stacjonarnych elektrowniach parowych. Oba wykorzystują tę samą zasadę wykorzystywania gorących gazów, ale przegrzewacze lokomotyw są zwykle nieco oddzielone od samego kotła. Zamiast tego umieszcza się je przed kotłem, a gorące gazy z rur kotłowych przechodzą przez przewody przegrzewacza.
Przegrzewacze mają wiele zalet, z których najważniejsze to mniejsze zużycie paliwa i zwiększona wydajność. Jedyną wadą są zwiększone koszty konserwacji, ale ogólnie uważa się, że przegrzewacze są warte dodatkowych kosztów. Inna wada przegrzewaczy występuje prawie wyłącznie w lokomotywach wykorzystujących kotły płomienicowe. Bez właściwej i regularnej konserwacji przewody w przegrzewaczu są podatne na pękanie. Gdyby rurka pękła, para pod wysokim ciśnieniem mogłaby wydostać się przez otwór i do komory ogniowej lokomotywy, a takie zdarzenie naraziłoby personel w kabinie lokomotywy na poważne niebezpieczeństwo.