自然循環(huán)的原理主要是通過水和蒸汽混合物的密度差異來進行。在工業(yè)鍋爐中，鍋爐的結(jié)構(gòu)通常包括汽包（鍋殼）和設(shè)在爐膛外不受熱位置的下降管。下降管的上部與汽包下部的水空間相連，而下降管下部則與集箱相連。爐膛內(nèi)部設(shè)有受熱面管，這些受熱面管上部連接到汽包的汽空間，下部則連接到集箱。工作時，受熱面管內(nèi)的水在爐膛中吸收熱量，特別是產(chǎn)生蒸汽后，水的平均密度減小。而不受熱的下降管中的水密度保持不變。這樣，由于密度差異，下降管中的水壓低于受熱面中的汽水混合物的壓強，導(dǎo)致汽水混合物上升回到汽包的汽空間。與此同時，汽包下部的水流入下降管以補充水量，從而保持管內(nèi)水量的恒定。這種自然循環(huán)過程無需外力驅(qū)動，而是依賴于水和汽水混合物之間密度的不同。當(dāng)水被加熱時，它會變輕并上升，而較重的水則下降，形成一個連續(xù)的循環(huán)過程。與自然循環(huán)不同，強制循環(huán)鍋爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)基本相同。但強制循環(huán)鍋爐在下降管上安裝了水泵，通過水泵將下降管中的水強行抽送到受熱面中。這種循環(huán)依靠水泵提供的外力，使得水在受熱面中進行強制循環(huán)。簡而言之，自然循環(huán)依靠的是水和汽水混合物的密度差異，而強制循環(huán)則需要額外的水泵來提供外力，強制水進行循環(huán)。