Wichtige Komponenten einer Gastherme sind der Brenner, der Wärmetauscher, die Umwälzpumpe, ein Membran-Druckausdehnungsgefäß, die Regelungselektronik sowie Abgasleitungen und Heizungsrohre.
Erdgas oder Flüssiggas wird zum Brenner geführt und dort verbrannt. Die dabei entstehende Wärme erhitzt das Wasser im Wärmetauscher, der auf kleinem Raum viel Oberfläche und Volumen bietet. Kaltes Wasser wird auf Heiztemperatur gebracht und über eine Umwälzpumpe in den Heizungskreislauf zu den Heizkörpern gepumpt. Dabei gibt es Wärme ab, fließt abgekühlt zurück zur Gastherme und wird im Wärmetauscher erneut auf Temperatur gebracht. Das Membran-Druckausdehnungsgefäß sorgt dafür, dass Volumenschwankungen durch das unterschiedlich temperierte Wasser ausgeglichen werden.