Eksplozje kotłów mogą wynikać z wielu czynników. Głównym ich powodem jest wadliwy zawór bezpieczeństwa. Korozja wewnętrzna płyt kotła jest kolejnym głównym powodem wybuchu kotła lub katastrofalnej awarii. Niski poziom wody jest odpowiedzialny za wiele przypadków wybuchu kotła i może się zdarzyć, gdy woda spadnie poniżej poziomu paleniska, powodując jego przegrzanie i czasami przepalenie do komory wodnej. Takie wybuchy są zazwyczaj związane ze słabym wyszkoleniem operatorów i zaniedbanymi procedurami konserwacji.
W typowej konstrukcji kotła woda jest podgrzewana i zamieniana w parę, która jest magazynowana w komorze głównej kotła. Para znajduje się pod ogromnym ciśnieniem i wymaga stosowania dokładnych metod działania, aby zapobiec wybuchowi kotła. Przy zastosowaniu pary zgodnie z projektem typowy kocioł jest w stanie zapewnić wieloletnią, niezawodną pracę. Problemy pojawiają się, gdy operatorzy idą na skróty, zamiast dokładnie przestrzegać protokołu konserwacji. Jak w każdym systemie ciśnieniowym, wybuch kotła może być śmiertelny dla każdego, kto znajdzie się w pobliżu wybuchu.
Większość konstrukcji kotłów wykorzystuje zawór bezpieczeństwa do kontrolowania ciśnienia wewnętrznego wytwarzanego przez kocioł. Zwykle zawór sprężynowy, który jest wstępnie ustawiony tak, aby odskoczyć lub zwolnić przy danym poziomie ciśnienia, nadmiar pary może wydostać się przez zawór bezpieczeństwa i uniknąć wybuchu kotła. Czasami zawory te ulegają korozji i gumowaniu, co uniemożliwia ich działanie zgodnie z przeznaczeniem. Większość kotłów ma harmonogramy konserwacji, aby przetestować i wymienić niesprawne zawory bezpieczeństwa.
Gorąca woda powoduje osadzanie się kamienia i korozję wewnątrz zbiornika kotła, co może prowadzić do uszkodzenia stali, a ostatecznie do wybuchu kotła, jeśli zostanie pozostawiony bez nadzoru. Wnętrze zbiornika kotła należy okresowo czyścić i sprawdzać w celu monitorowania stanu kotła. Jeśli kamień i korozja pozostaną wewnątrz zbiornika, metal może stać się słaby, a nawet nity lub spoiny użyte do uszczelnienia zbiornika mogą rozwinąć słabe punkty. Minerały i produkty naturalne znajdujące się w składzie samej wody również mogą spowodować eksplozję.
Powodem, dla którego wybuch kotła może być tak szkodliwy dla otoczenia, jest to, że para zajmuje 1,600 razy więcej miejsca niż woda. Kiedy ta moc otrzyma najmniejszą drogę ucieczki, próbuje natychmiast opuścić obszar. Moc całego ciśnienia pary uwalnianego na raz podczas wybuchu kotła jest równa tej, jaką wywołał detonacja ogromnej ilości materiałów wybuchowych lub prochu strzelniczego.