Garo katilai jau kelis šimtmečius buvo naudingas energijos šaltinis. Naudojant paprastą sąranką, garų katilas sujungia vandenį ir šilumą, kad sukurtų suslėgtą garą, kurį lengva valdyti patalpų šildymui, varikliams ir kt. Yra daugybė garo katilų tipų ir kiekvienas turi unikalią paskirtį. Tačiau šios galingos mašinos kelia pavojų saugai, įskaitant gaisrus ir sprogimus.
Norint atlikti pagrindinę garo katilo sąranką, reikia tik kelių pagrindinių komponentų. Bakas yra svarbiausias, nes šis hermetiškas plieninis arba kaltinis indas sulaiko vandenį, kuris bus paverstas garais. Šildymo elementas, kuris paprastai yra varomas dujomis, nafta arba anglimi, yra žemiau rezervuaro. Garo vožtuvas yra maža anga bako viršuje, paprastai pritvirtinta prie vamzdžio. Dauguma aukšto slėgio garo katilų taip pat turi kaminą, kuris padeda pašalinti iš sistemos šilumos perteklių.
Garo katilo valdymas yra toks pat paprastas. Šildymo elementas pašildomas iki aukštos temperatūros. Vanduo bakelyje galiausiai pradės virti ir susidarys garai. Kai garai kaupiasi, jie laikomi tuščioje rezervuaro dalyje, vadinamoje kupolu, sukuriant didelio slėgio aplinką. Slėgiui pasiekus tam tikrą lygį, kuris priklauso nuo katilo dydžio, slėgis mažinamas išleidžiant garo vožtuvą ir taip sukuriama energija, reikalinga varikliams ir šildymo sistemoms maitinti.
Šis pagrindinis veikimo režimas yra daugumoje kiekvieno garo katilo, tačiau yra keletas modifikacijų, kurios buvo sukurtos skirtingiems tikslams. Perkaitintas katilas atlieka standartinį procesą ir toliau šildo garą, padidindamas temperatūrą ir energijos išeigą, be to, jis dažniausiai naudojamas didelėms turbinoms sukti. Vandens vamzdiniai katilai pakeičia didelį baką vandens užpildytais vamzdžiais, kurie gali greičiau užvirti ir išskiria daugiau garų.
Garo katilas tiekia efektyvią energiją įvairiems poreikiams, tačiau tai taip pat kelia didelį pavojų saugai. Kai derinama aukšta temperatūra ir didelis slėgis, gali lengvai įvykti katilo sprogimai ir gaisrai. Katilų operatoriai tradiciškai atidžiai stebi rezervuaro temperatūrą, kad išvengtų katastrofos, o šiuolaikiniuose katiluose yra kompiuterizuotos šildymo elementų išjungimo sistemos. Be to, tam tikros rūšies uždara katilo sistema, žinoma kaip Hartford Loop, nuolat tiekia rezervuaro vandenį, kad būtų išvengta sprogimo pavojaus, kurį sukelia tuščias bakas.