低氮燃烧器是指燃料燃烧时排放低氮氧化物的燃烧器。传统的天然气锅炉燃烧器通常排放的NOx约120~150mg/m³。低氮燃烧器通常的NOx排放量在30~80mg/m³左右。低于30mg/m³的NOx排放通常称为低氮燃烧器。目前，低氮燃烧器按原理大致可分为以下几类：根据分级燃烧原理设计的分级燃烧器，将燃料和空气分级混合，由于燃烧偏离理论当量比，它可以减少氮的产生。

低氮燃烧器是利用燃烧空气的压头吸回部分燃烧烟气，进入燃烧器，与空气混合燃烧的一种燃烧器。由于烟气的再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少。另一种类型的自循环燃烧器是将部分烟气直接在燃烧器中再循环，并将其添加到燃烧过程中。低氮燃烧器具有抑制氮氧化物和节能的双重作用。其原理是让一部分燃料燃烧过浓，另一部分燃料燃烧过轻，但整体风量保持不变。由于这两个部分都在偏离化学计量比的情况下燃烧，因此NOx非常低。这种燃烧也称为偏向燃烧或非化学计量燃烧。

低氮燃烧器的原理是将一个火焰分成几个小火焰。由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，减少了“热反应NO”。此外，小火焰缩短了氧气、氮气等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”有显着的抑制作用。烟气在高温区的停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一。改善燃烧与空气的混合，可减少火焰表面的厚度。在燃烧负荷不变的情况下，烟气在火焰表面处于高温状态。缩短了在该区域的停留时间，从而减少了NOx 的生成量。

低氮燃烧器本质上都是一种控制燃烧过程的技术。工业锅炉要实现连续可靠的低氮燃烧，仅仅更换或改造燃烧器是不够的。还需要升级燃烧控制装置，比如加装“及时控制”、“燃烧控制装置”。