兩段式煤氣發生爐自上而下由干餾段和氣化段組成，首先煤從爐頂煤倉經兩組下煤閥進入爐體，煤在干餾段經過充分的干燥和長時間的低溫干餾，逐漸形成半焦，進入氣化段，火熱的半焦在氣化段與爐底鼓入的氣化劑充分反應，經過爐內還原層，氧化層而形成灰渣，由爐柵驅動從灰盆自動排出。

煤在低溫干餾的過程中，以揮發份析出為主生成的煤氣稱為干餾煤氣，組成兩段爐的頂部煤氣，約占總煤氣量的40%其熱值較高并含有大量的焦油。這種焦油為低溫干餾產物，其流動性較好，可采用靜電除塵器捕集起來，作為化工原料和燃料。

氣化段，火熱的半焦和汽化劑經過還原、氧化等一系列化學反應生成的煤氣，稱為氣化煤氣。組成兩段爐的底部煤氣，約占總煤氣量的60%其熱值相對較低(6400KJ/nm3溫度較高(450℃左右)因煤在干餾段低溫干餾時間充足，進入氣化段的煤已變成半焦，因此生成的氣化煤氣不含焦油，又因距爐柵灰層較近，所以含有少量飛灰。底部煤氣就可經旋風除塵器及風冷器等設備來處理，這樣對于使用冷凈化煤氣的用戶，便可不采用水洗法就能使用上冷凈化煤氣，從而防止了大量酚水無法處理的缺陷。

兩段式煤氣發生爐和管道的保溫應符合設計要求絕熱施工規范。管道的保溫應單根進行不得兩根管道一塊包裹（有伴熱管除外）保溫資料應與被保溫的外表緊貼，其縱環縫不得留有空隙，捆扎的鍍鋅鐵絲間距150-200mm管殼至少扎兩道)不得螺旋捆扎。防潮層應與保溫層的外表緊貼的捆扎其間距300mm維護層裹緊纏繞防潮層的外表，重疊局部為帶寬的1/2不得松脫、翻邊、皺褶和鼓包，端點扎牢密封。