Voimalan ketjun toimintaperiaate perustuu polttoaineen palamisesta vapautuvaan lämpöenergiaan, jota käytetään syöttökiven lämmittämiseen tuottamaan riittävä määrä ylikuumennettua höyryä, joka täyttää asetetut parametrit ja laatuvaat. Tuotettavan höyryn määrä tunnetaan ketjun kipuvalttina, mitattuna tonneina tunnissa (t/t). Höyryn parametrit viittaavat pääasiassa paineeseen ja lämpötilaan, jotka ilmaistaan megapascalina (MPa) ja celsiusasteina (°C). Höyryn laatu tarkoittaa höyryn puhtautta, yleensä ilmaistuna sen sisältämien epäpuhtauksien (pääasiassa suolien) määrällä – mitä vähemmän suoluja, sitä parempi höyryn laatu.
Ketjun perustava toimintajärjestelmä koostuu kahdesta pääosastosta: polttojärjestelmästä ja höyry-vesijärjestelmästä. Polttojärjestelmä varmistaa tehokkaan polttoainepalaminen uuniin ja tehokkaan lämpövapauden. Höyry-vesijärjestelmä absorboi polttoaineen vapauttaman lämmön, lämmittää veden, tuottaa höyryä ja lopulta tuottaa tietyillä parametreilla olevaa ylikuumennettua höyryä. Se koostuu komponenteista kuten talteenottoilmaisimesta, höyryputkesta, laskevista putkista, putkipäistä, vesiseinästä, ylikuumentimesta, uudelleenkuumentimesta sekä niitä yhdistävistä putkeista ja ventileistä.