所謂熱電廠，是以熱定電，以供熱為主要目的發電廠。其下游客戶是熱力公司及用熱企業。熱力公司的下游客戶主要是城鎮居民。
熱電廠裝機容量受熱負荷大小、性質等制約，機組規模要比目前火電廠的主力機組小。由于既發電又供熱，鍋爐容量大于同規模火電廠。熱電廠比一般火電廠多增設鍋爐容量以備用，水處理的量也較大。且熱電廠一般靠近熱負荷中心，往往是人口密集區的城鎮中心，其用水、征地、拆遷、環保要求等均大大高于同容量火電廠，同時還建熱力管網。
北方區域的熱電廠，其下游客戶是熱力公司及用熱企業。而熱力公司的下游客戶主要是城鎮居民。所以，客戶源穩定，基本上沒有市場競爭。其次，熱電價格均由政府定價，經營狀況穩定，熱電行業發展態勢有利。
一般發電廠都采用凝汽式機組，只生產電能向用戶供電。工業生產和人們生活用熱則由特設的工業鍋爐及采暖鍋爐房單獨供應。這種能量生產方式稱為熱電分產。而熱電廠則采用供熱式機組，除了供應電能以外，同時還利用作過功(即發了電)的汽輪機抽汽或排汽來滿足生產和生活上所需熱量。這種能量生產方式稱為熱電聯產。
從能源利用效果考慮，熱電分產對能源使用很不合理：一方面熱功轉換過程(凝汽式機組發電)必然產生低品位熱能損失(汽機排汽在冷源中放熱)，另一方面讓高品位熱能(鍋爐提供的蒸汽熱量)貶值地用于低品位供熱。在熱電聯產中燃料化學能則轉變為高位熱能先用來發電(高品位熱能)，然后使用做過功的低品位熱能向用戶供熱，這符合按質用能和綜合用能的原則。所以熱電廠的特點是，一次能源利用得比較合理，做到按質供能，梯級用能，能盡其用，使地區的整個能量供應系統節約了能源。
從供熱方式角度考慮：供熱方式有分散供熱和集中供熱兩大類。在用戶處就地分散供熱，因供熱規模限制，只能采用低參數熱效率不高的小型鍋爐(熱效率為50%左右)。然而由熱電廠供熱則形成地區集中供熱。由于供熱規模大，可以采用高參數高效率的大型鍋爐(熱效率為85%以上)，從而使能源利用效益得到較大的提高，節省了燃料。
在環境污染方面，由于熱電廠集中供熱而使用煤量減少，排污量也減少，運煤除灰的麻煩亦有減少，而且大容量鍋爐備有高效除塵器設備和高煙囪，使環境污染程度也大為降低。
熱電聯產是指發電廠既生產電能，又利用汽輪發電機做過功的蒸汽對用戶供熱的生產方式，即同時生產電、熱能的工藝過程，較之分別生產電、熱能方式節約燃料。對外供熱的蒸汽源是抽汽式汽輪機的調整抽汽或背式汽輪機的排汽，壓力通常分為0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa兩等。前者供工業生產，后者供民用采暖。熱電聯產的蒸汽沒有冷源損失，所以能將熱效率提高到85%，比大型凝汽式機組(熱效率達40%)還要高得多。
熱電聯產不僅大量節能，而且可以改善環境條件，提高居民生活水平。但熱電聯產把電廠的發電與用戶的用熱緊密聯系，降低了靈活性，同時也增加了電廠的投資。因此，只有對城市規劃和集中供熱區作統籌安排，在熱負荷充分保證的條件下，確定合理的建設方案，才能收到良好的綜合效益。
熱電聯產要求將熱電站同有關工廠和城鎮住宅集中布局在一定地段內，以取得最大的能源利用經濟效益。西方和東歐國家發展熱電聯產已達較高水平，熱電廠裝機容量占電力總裝機容量的30%，用于工業生產和分區集中供暖各占一半。造紙、鋼鐵和化學(包括石油化學)工業是熱電聯產的主要用戶，它們不僅是消耗電熱的大用戶，而且其生產過程中所排出的廢料和廢氣(如高爐氣)可作為熱電聯產裝置的燃料。城市工業區及人口居住密集區也是發展熱電聯產的主要對象，但要注意對當地熱負荷進行分析，一般熱化系數不得低于0.5(工業熱負荷年利用小時數在3500小時以上，居民冬季采暖不小于3個月)。熱電廠的供熱距離通常不超過5～8公里。對熱電聯產的燃料質量(主要是含硫、磷量)有較高要求，同時廠址要選在城市盛行風的下風向，避免對城市環境的污染。
