Em termos simples, toda caldeira é caracterizada como um tanque fechado onde um determinado líquido (geralmente água) é aquecido, formando um fluido vaporizado que será posteriormente utilizado em vários processos ou aplicações de aquecimento. O vapor gerado segue, em alta pressão, pelos tubos.

Assim, cabe à caldeira o trabalho de aquecer a água e gerar o vapor, utilizando para isso dois métodos mais comuns: o tubo de fogo (caldeira flamotubular) e o tubo de água (caldeira aquatubular).

Na caldeira flamotubular os produtos de combustão circulam pelo interior dos tubos, que ficam imersos na água a ser vaporizada. Já no modelo aquatubular a água a ser vaporizada circula pelos tubos, e os produtos de combustão pelo exterior deles.

Especialistas na área concordam que George Babcock e Steven Wilcox são os “pais das caldeiras”, com o desenvolvimento da primeira caldeira a vapor em 1867 e patenteada no mesmo ano. Essa caldeira usava tubos que estavam dentro de uma estrutura com paredes refratárias para gerar vapor.

Nas primeiras caldeiras era utilizado o carvão mineral como combustível, a qual operava a uma taxa muito baixa de entrada de calor. As paredes sólidas de tijolos refratários eram necessárias porque ajudavam o processo de combustão ao reaproximar o calor gerado da área da fornalha.

Com o passar dos anos, outros projetos de caldeiras a vapor foram desenvolvidos, visando maior eficiência do fluxo de água e vapor pela caldeira. Isso aumentou a capacidade de geração de vapor e consequentemente a eficiência do equipamento.