Οι λέβητες ατμού αποτελούν χρήσιμη πηγή ενέργειας εδώ και αρκετούς αιώνες. Με μια απλή εγκατάσταση, ένας λέβητας ατμού συνδυάζει νερό και θερμότητα για να δημιουργήσει ατμό υπό πίεση που μπορεί να χειριστεί εύκολα για θέρμανση εσωτερικού χώρου, τροφοδοσία κινητήρων και πολλά άλλα. Υπάρχουν πολλοί τύποι ατμολεβήτων και ο καθένας έχει έναν μοναδικό σκοπό. Ωστόσο, αυτά τα ισχυρά μηχανήματα ενέχουν κινδύνους ασφάλειας, όπως πυρκαγιές και έκρηξη.
Η βασική εγκατάσταση ενός λέβητα ατμού απαιτεί μόνο μερικά βασικά εξαρτήματα. Η δεξαμενή είναι το πιο σημαντικό, επειδή αυτό το αεροστεγές δοχείο από χάλυβα ή σφυρήλατο σίδερο συγκρατεί το νερό που θα μετατραπεί σε ατμό. Ένα θερμαντικό στοιχείο, το οποίο συνήθως λειτουργεί με φυσικό αέριο, πετρέλαιο ή άνθρακα, βρίσκεται κάτω από τη δεξαμενή. Η βαλβίδα ατμού είναι ένα μικρό άνοιγμα στο πάνω μέρος της δεξαμενής, συνήθως τοποθετημένο σε έναν σωλήνα. Οι περισσότεροι λέβητες ατμού υψηλής πίεσης διαθέτουν επίσης καμινάδα που βοηθά στην αποβολή της υπερβολικής θερμότητας από το σύστημα.
Η λειτουργία ενός ατμολέβητα είναι εξίσου απλή. Το θερμαντικό στοιχείο φέρεται σε υψηλή θερμοκρασία. Το νερό της δεξαμενής θα αρχίσει τελικά να βράζει και να δημιουργεί ατμό. Καθώς δημιουργείται ατμός, συγκρατείται στο κενό μέρος της δεξαμενής που είναι γνωστό ως θόλος, δημιουργώντας ένα περιβάλλον υψηλής πίεσης. Αφού η πίεση φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, το οποίο εξαρτάται από το μέγεθος του λέβητα, η πίεση εκτονώνεται με έξοδο από μια βαλβίδα ατμού, δημιουργώντας έτσι ενέργεια που απαιτείται για την τροφοδοσία των κινητήρων και των συστημάτων θέρμανσης.
Αυτός ο βασικός τρόπος λειτουργίας βρίσκεται στους περισσότερους κάθε λέβητα ατμού, αλλά υπάρχουν μερικές τροποποιήσεις που έχουν δημιουργηθεί για διαφορετικούς σκοπούς. Ένας υπερθερμασμένος λέβητας ακολουθεί την τυπική διαδικασία και θερμαίνει περαιτέρω τον ατμό, αυξάνοντας τη θερμοκρασία και την παραγωγή ενέργειας, και συνήθως χρησιμοποιείται για την περιστροφή μεγάλων στροβίλων. Οι λέβητες σωλήνων νερού αντικαθιστούν τη μεγάλη δεξαμενή με μια σειρά από σωλήνες γεμάτους νερό που μπορούν να βράσουν πιο γρήγορα και να εκπέμπουν περισσότερο ατμό.
Ο λέβητας ατμού παρέχει αποδοτική ενέργεια για διάφορες ανάγκες, αλλά αποτελεί επίσης σημαντικό κίνδυνο για την ασφάλεια. Όταν συνδυάζονται υψηλές θερμοκρασίες και καταστάσεις υψηλής πίεσης, μπορεί να προκύψουν εύκολα εκρήξεις και πυρκαγιές λέβητα. Οι χειριστές λεβήτων παρακολουθούν παραδοσιακά τη θερμοκρασία της δεξαμενής στενά για να αποτρέψουν την καταστροφή, και οι σύγχρονοι λέβητες διαθέτουν ηλεκτρονικά συστήματα για την απενεργοποίηση των θερμαντικών στοιχείων. Επιπλέον, ένας τύπος κλειστού συστήματος λέβητα γνωστό ως Hartford Loop επανατροφοδοτεί συνεχώς την παροχή νερού της δεξαμενής για να αποτρέψει τους εκρηκτικούς κινδύνους μιας άδειας δεξαμενής.