Et centralvarmesystem er et kollektivt varmesystem, der opvarmer alle radiatorer i en bygning samtidigt. I de fleste tilfælde leverer det også varmt vand i en separat varmekreds. Nogle centralvarmesystemer bruger fjernvarme fra en energileverandør, andre bruger lokalvarme. Når der bruges lokale centralvarmesystemer, installeres der en kedel eller kondenserende kedel i fyrrummet. De primære brændstoffer er fyringsolie eller naturgas.
Den varme, der produceres ved forbrændingen, føres enten direkte til varmeveksleren, som bruger den til at opvarme varmevandet, eller suppleres med kondensationsvarmen fra de producerede gasser, hvis der er tale om kondenserende kedler. Cirkulationspumper bruges til at cirkulere varmevandet i varmerørsystemet og forsyne hver radiator med varme, som derefter kan reguleres af termostater placeret på radiatorerne. Det afkølede varmevand strømmer tilbage til kedlen, og så er cyklussen fuldendt.
Moderne centralvarmesystemer kan også kombineres med alternative energikilder, såsom solvarme eller varmepumper, som staten giver tilskud til. Mini modulære termiske kraftværker som energikilde til centralvarme kan producere elektricitet ud over opvarmning og varmt vand gennem kraftvarmeproduktion.