主要由輻射室、對流室、余熱回收系統、燃燒系統、供風排煙系統五大部分組成。其主要附屬設備有送風機、引風機、預熱器。主要部件爐管、彎頭、管架、管板、襯里、爐架壁板、燃燒器、吹灰器、煙風道及調節擋板、防爆門等各類門孔配件、溫度壓力流量氧量等測量控制元件。
①輻射室
是加熱爐進行輻射熱交換的主要空間，熱負荷約占全爐的70~80%。烴類蒸氣轉化爐、乙烯裂解爐的反應和裂解過程全部由輻射室內完成。輻射室內的爐管通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，以輻射為主，故稱為輻射管，它直接受高溫火焰輻射沖刷，爐管及其支托架材料要有足夠的高溫強度和高溫化學穩定性。
②對流室
對流室是由輻射室高速排出的高溫煙氣與對流爐管內物料進行對流傳熱(亦有少部分輻射傳熱)的空間，對流室一般布置在輻射室之上，部分爐將其單獨放地面。為提高傳熱效果，對流爐管大多采用釘頭管和翅片管來增大傳熱面積。為防止受熱面結灰影響傳熱，常在對流室安裝吹灰器。
③余熱回收系統
其作用是利用排煙余熱加熱燃燒用空氣或其他物料。加熱空氣主要采用管式、熱管式、板式、回轉式預熱器和熱載體分體式預熱器，另外有些加熱爐利用需要冷卻的高溫油品加熱空氣，裝設前置式熱油或乏氣余熱預熱器。轉化爐、裂解爐等大型高溫爐則采用余熱鍋爐回收余熱，用水吸收煙氣余熱產出蒸汽。
④燃燒器
作用是完成燃料的燃燒過程，為加熱爐提供熱量。燃燒器由燃料噴嘴、配風器、燃燒道三部分組成。燃燒器按所用燃料不同分為三類：燃油燃燒器、燃氣燃燒器和油-氣聯合燃燒器。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質量及爐子的熱效率。操作時，特別注意火焰要保持剛直有力，調整火嘴盡可能使爐膛受熱均勻，避免火焰舔爐管，并實現低氧燃燒。
⑤通風系統
通風系統的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器，將廢煙氣引出爐子。它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力，后者使用風機。
⑥主要結構
a鋼結構：鋼結構是管式爐的承載骨架。管式爐的其它構件依附于鋼結構，其基本元件是各種型鋼，通過焊接或螺栓連接構成管式爐的骨架。老式管式爐，如方箱爐、斜頂爐等，其鋼結構與整個管式爐投資的比重較小，近代管式爐其鋼結構的投資比例越來越大。
b爐墻：管式爐的爐墻結構主要有三種類型：耐火磚結構、耐火混凝土結構和耐火纖維結構。其中耐火磚結構又分為：砌磚爐墻和拉磚爐墻。拉磚爐墻是目前應用比較廣泛的爐墻，尤其是溫度較高的管式加熱爐，如裂解爐和轉化爐。
c爐管：管式爐爐管是物料攝取熱量的媒介。按受熱方式不同可分為輻射爐管和對流爐管，前者設置于輻射室內，后者設置于對流室內。為強化傳熱，對流管往往采用翅片管或釘頭管，其安裝方式多采用水平安裝。
d爐管吊掛支承及其它配件：管式爐配件較多，主要有耐熱隔板、爐內耐熱支承吊掛件、看火孔、點火孔、爐用人孔、防爆門、吹灰器、煙囪擋板等。
