Kotły mogą funkcjonować w systemach z grawitacyjnym obiegiem czynnika grzewczego. Obieg grawitacyjny polega na samoistnym przepływie czynnika grzewczego, opierającym się na różnicy gęstości ciepłej i zimnej wody.
Woda ciepła, która jest lżejsza, płynie w górę, zaś cięższa woda zimna w dół. Jego zaletą jest to, że nie musi być zasilany energią elektryczną. Do słabych stron należy zaś fakt, iż można w nim stosować jedynie grzejniki zasilane z boku, co narzuca wykonanie tradycyjnego modelu instalacji c.o.
Kocioł musi być również umieszczony poniżej ogrzewanych pomieszczeń, a co za tym idzie, istnieje konieczność wybudowania piwnicy lub obniżonej posadzki w kotłowni. System obiegu grawitacyjnego wymaga poza tym dużej średnicy rur i w związku z tym charakteryzuje się duża ilością wody, wolnym przepływem i bezwładnością cieplną.