真空热水锅炉的结构，是由燃烧室火炉、水管、负压蒸汽室、热交换器、热媒介水等组成的。机体内部为真空状态，与外部空气隔绝，形成密闭状态。热媒水覆盖着火炉和水管并密闭在机体内部，因负压蒸汽室内的压力保持在大气压之下，当密闭在内的热媒水在燃烧加热后，立即就沸腾起来，产生与热媒水相同温度的蒸汽。
为了保证锅炉内部的真空度，在工厂制作时要经过严密的检查，采用拟气进行洩漏检测，保证制作过程锅炉罐体的密闭性。为维持真空度，并且为防止万一，工厂装备了作为标准件的抽气泵。在真空热水锅炉罐体内，热媒水被加热到90℃时，抽气泵根据罐体内的真空度自动作业，不仅将罐内空气抽出，也将溶存在热媒水中的氧除去，使其保持一定的负压，罐体内产不会腐蚀。
热媒水是一种经制造工厂特殊除杂、除氧、软化处理的清水，在制作中一次性灌注的，可以在运行时循环使用，一般无特殊情况无需加注。锅炉内的热交换器具特殊要求，采用了不锈钢管，这种管材加工时需要特殊工艺。该管材不易结水垢，传热效率高，不会生锈，在水质、流速的限制方面更优于普通的换热管。
