管式炉利用燃料在炉膛内燃烧产生火焰和高温烟气作为热源加热炉管中流动的物料，使其发生化学反应或达到后续工艺要求的温度。管式炉的大小、能力通常加热炉加热负荷表现。
管式炉由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧系统、通风系统五部分组成。辐射室是热交换的主要场所，火焰和高温烟与炉管进行辐射换热，炉管材质要求有一定的高温强度和高温化学稳定性。
管式炉对流室是以对流换热为主的区域。依靠高温烟气与管束对流换热，通常采用用翅管、钉头管做对流管束，以强化换热。余热回收系统是回收对流室出来的烟气余热，节约能源提高炉子热效率。预热炉子自身燃烧用的空的，称空气预热器；加热其他介质的，通常是蒸汽发生器，称废热锅炉。
管式炉炉墙结构中耐火保温部分称为炉衬。常用炉衬材料和性能按照炉墙三种结构方式如下：
1保温砖、耐火砖，炉墙造价低、耐温性能适中、使用寿命长。结构笨重、易开裂、异型部位要特制。
2耐热混凝土，结构简单、可塑性强、适合各种复杂部位、施工方便、抗冲刷能力强。耐热性一般，耐腐蚀性差，施工后需要长时间严格养生。
3氧化铝搪瓷纤维，容重小，导热系数低，具有良好的化学稳定性和抗气流冲刷性，施工方便而且不需要烘炉和养生，使用*高温度（1700度）。