Нагрев теплоносителя в твердотопливных котлах осуществляется за счет сжигания твердых энергоносителей, таких, как дрова, торф или каменный уголь. Твердотопливные котлы можно условно разделить на две группы, это: котлы, работающие на всех видах твердого топлива, и котлы, работающие на каком-то одном виде топлива, причем последние имеют несколько больший кпд.

Хотя конструкция твердотопливных котлов довольно проста, однако в них также можно регулировать температуру теплоносителя, подаваемого к отопительным приборам. Контроль температуры теплоносителя осуществляется с помощью датчика температуры. При помощи приводного механизма, датчик связан с заслонкой топки.Как только температура теплоносителя достигает заданной величины, угол открытия заслонки уменьшается, что приводит к уменьшению интенсивности горения топлива, по мере остывания теплоносителя датчик температуры, через приводной механиз увеличивает угол открытия заслонки и интенсивность горения повышается. Твердотопливные котлы не требуют подключения к источнику электроэнергии.

В некоторых моделях твердотопливных котлов реализован принцип пиролизного сжигания древесины. Коэффициент полезного действия таких котлов значительно выше и достигает примерно 75%, при этом можно регулировать теплоотдачу котла. При пиролизном сжигании древесины, сгорает не только сама древесина, но и выделяющийся при горении древесный газ. При этом значительно снижается сажеобразование и образуется меньше золы в топке котла.