冷凝燃气锅炉燃用发热量高的燃气，空气用量大，要使燃气能充分燃烧，需要大量的空气与之混合。冷凝燃气锅炉的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式，对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。根据混合方式不同，冷凝燃气锅炉的燃烧方法可分为三种：
1、扩散燃烧
此种燃烧方法即不预先混合，而是在燃气喷嘴口相互扩散，并燃烧。其优点烧烧稳定，燃具结构简单，但火焰较长，易产生不完全燃烧，使受热面积碳化。
2、全预混空气燃烧
将燃烧所需燃料与空气进行全预混，燃烧过程中不再需要供给空气，燃烧更充分；表面燃烧技术让燃烧效率更高，降低NOx的排放量，NOx＜30mg/Nm³，符合国家一线城市排放标准。火焰面靠近热交换器，燃烧强度大、火焰短，可以降低炉膛高度，从而减少锅炉占地面积。冷凝燃气锅炉一般多用此种燃烧方式。
3、无焰燃烧
此种燃烧方式即燃气所需空气在燃烧之前已与燃气均匀混合。一次空气过剩系数等于燃料完全燃烧时的空气过剩系数，在燃烧过程中不需要从周围空气中取得氧气。当燃气与空气混合物达到燃烧区后能在瞬间燃烧完毕。