Kotao za otpadnu toplinu koristi toplinu nastalu kao nusprodukt drugog procesa, toplinu koja bi se inače trošila, i koristi je za stvaranje pare. Para se može koristiti za pogon turbina koje proizvode električnu energiju. Alternativno, bojler se jednostavno može koristiti za zagrijavanje vode ili drugih vrsta tekućine. Budući da reciklira dio korištene energije, kotao za otpadnu toplinu ili kotao za povrat topline može smanjiti potrošnju fosilnih goriva i financijske troškove rada sustava. To također znači da se manje stakleničkih plinova ispušta u atmosferu.
Konstrukcija kotlova na otpadnu toplinu sastoji se od dvije glavne vrste: bojlera s vatrom, odnosno bojlera i bojlera na vodu. U kotlovima s vatrostalnim cijevima čelična školjka zatvara prostor ispunjen vodom s metalnim cijevima unutar. Vrući plinovi koji nastaju u procesu izgaranja, kao što je unutar peći, prolaze naprijed-natrag kroz cijevi prenoseći toplinu na okolnu vodu.
Vatrocijevni kotlovi na otpadnu toplinu imaju prednost u tome što su relativno jednostavni za izradu, ugradnju i održavanje. Toplinska energija pohranjena u vodi može se upotrijebiti za odgovor na kratkoročne dodatne potrebe, iako ako se iskoristi sva toplina postoji nedostatak da će trebati puno vremena da se nadoknadi. Još jedno ograničenje ove vrste opreme je to što ne može raditi na višim pritiscima kao što to može biti kotao s vodom.
Kotao na otpadnu toplinu vodocijevne izvedbe može se nositi s mnogo većim pritiscima pare od loživog kotla, ali ga je teže konstruirati i ugraditi. Unutar ovog tipa bojlera nalaze se uže cijevi nego unutar loživog kotla, a cijevi sadrže vodu umjesto vrućih plinova. U preokretu sustava unutar kotla s vatrom, otpadna toplina, u obliku vrućih plinova ili plamena peći, okružuje cijevi napunjene vodom. Za zaštitu cijevi kotla od oštećenja plamenom koriste se izolacijski materijali. Osim što tolerira visoke tlakove, kotao za otpadnu toplinu s vodenim cijevima može brzo reagirati na promjene u unosu topline.
Kotlovi na otpadnu toplinu mogu se koristiti u takozvanim postrojenjima za kombiniranu toplinsku i električnu energiju ili CHP. Riječ je o elektranama u kojima se koristi toplina koja se inače stvara kao nusprodukt proizvodnje električne energije, čime se povećava učinkovitost s oko 40 posto na oko 70 posto. Maksimalna učinkovitost se postiže kada se toplina koristi na ili vrlo blizu mjesta postrojenja.