借送入燃烧器的油的压力（2～3.9兆帕），使油从许多细孔道中流入带有切向槽的雾化片中，以很大速度进入雾化片中心的旋涡室中作高速旋转而喷出并形成空心圆锥状雾化炬。这种喷油嘴又有简单机械式和回油式两种形式。前者结构简单，但喷油调节性差。当锅炉负荷变化时，须改变油压来变动喷油量。但油压降低则雾化质量差，故只适用于带基本负荷或不需经常调节负荷的锅炉。后者是让一部分从切向槽流入旋涡室的油在出喷孔之前，经油孔流向回油管路，利用改变回油量来调节喷油量（即回油调节）。由于进入旋涡室的油压基本不变，因而使油的雾化质量不受影响，故可适应较大的负荷变动。回油又有单孔回油和多孔回油之分。
利用高速蒸汽流的喷射使油料雾化。喷嘴头上由油孔、汽孔和混合孔三者构成一个Y字形排列。油压为0.5～2兆帕，汽压为0.6～1兆帕。油、汽进入混合孔相互撞击，形成乳化状态的油汽混合物，然后由混合孔喷入炉膛形成雾化炬。在调节方面，维持汽压不变而用调节油压以改变喷油量。油燃烧器是由喷油嘴和调风器两部分组成，前者的作用是将喷入炉膛的燃料油形成雾化炬；后者的作用是供给雾化炬中的油滴以适量的空气。 为避免雾化的油滴蒸发成的油气在700℃以上缺氧的情况下发生碳氢化合物裂解而产生很难燃尽的炭黑粒子，须将一部分空气和油雾预先混合，使油气被氧化而不发生裂解。因此调风器可设计成蜗壳形或装有可调节开度的导向叶片，使空气发生旋转，然后由蜗壳中心的圆管喷出旋转气流与雾化油炬很好地混合。油燃烧器亦如煤粉燃烧器，可布置于炉膛的前墙、前后墙、炉顶或四角，并根据锅炉的容量，每台炉可配置8～40只油燃烧器。
