主要由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧系统、供风排烟系统五大部分组成。其主要附属设备有送风机、引风机、预热器。主要部件炉管、弯头、管架、管板、衬里、炉架壁板、燃烧器、吹灰器、烟风道及调节挡板、防爆门等各类门孔配件、温度压力流量氧量等测量控制元件。

　　①辐射室

　　是加热炉进行辐射热交换的主要空间，热负荷约占全炉的70~80%。烃类蒸气转化炉、乙烯裂解炉的反应和裂解过程全部由辐射室内完成。辐射室内的炉管通过火焰或高温烟气进行传热，以辐射为主，故称为辐射管，它直接受高温火焰辐射冲刷，炉管及其支托架材料要有足够的高温强度和高温化学稳定性。

　　②对流室

　　对流室是由辐射室高速排出的高温烟气与对流炉管内物料进行对流传热(亦有少部分辐射传热)的空间，对流室一般布置在辐射室之上，部分炉将其单独放地面。为提高传热效果，对流炉管大多采用钉头管和翅片管来增大传热面积。为防止受热面结灰影响传热，常在对流室安装吹灰器。

　　③余热回收系统

　　其作用是利用排烟余热加热燃烧用空气或其他物料。加热空气主要采用管式、热管式、板式、回转式预热器和热载体分体式预热器，另外有些加热炉利用需要冷却的高温油品加热空气，装设前置式热油或乏气余热预热器。转化炉、裂解炉等大型高温炉则采用余热锅炉回收余热，用水吸收烟气余热产出蒸汽。

　　④燃烧器

　　作用是完成燃料的燃烧过程，为加热炉提供热量。燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。燃烧器按所用燃料不同分为三类：燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合燃烧器。燃烧器性能的好坏，直接影响燃烧质量及炉子的热效率。操作时，特别注意火焰要保持刚直有力，调整火嘴尽可能使炉膛受热均匀，避免火焰舔炉管，并实现低氧燃烧。

　　⑤通风系统

　　通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器，将废烟气引出炉子。它分为自然通风和强制通风两种方式。前者依靠烟囱本身的抽力，后者使用风机。

　　⑥主要结构

　　a钢结构：钢结构是管式炉的承载骨架。管式炉的其它构件依附于钢结构，其基本元件是各种型钢，通过焊接或螺栓连接构成管式炉的骨架。老式管式炉，如方箱炉、斜顶炉等，其钢结构与整个管式炉投资的比重较小，近代管式炉其钢结构的投资比例越来越大。

　　b炉墙：管式炉的炉墙结构主要有三种类型：耐火砖结构、耐火混凝土结构和耐火纤维结构。其中耐火砖结构又分为：砌砖炉墙和拉砖炉墙。拉砖炉墙是目前应用比较广泛的炉墙，尤其是温度较高的管式加热炉，如裂解炉和转化炉。

　　c炉管：管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。按受热方式不同可分为辐射炉管和对流炉管，前者设置于辐射室内，后者设置于对流室内。为强化传热，对流管往往采用翅片管或钉头管，其安装方式多采用水平安装。

　　d炉管吊挂支承及其它配件：管式炉配件较多，主要有耐热隔板、炉内耐热支承吊挂件、看火孔、点火孔、炉用人孔、防爆门、吹灰器、烟囱挡板等。