Brennwertkessel erzielen höhere Wirkungsgrade als konventionelle Heizkessel. Der Wasserdampfanteil der Heizgase wird im Brennwertkessel abgekühlt und kondensiert dabei zu Wasser. Die bei der Umwandlung von Dampf zu Wasser freigesetzte Wärme wird an das Heizungswasser übertragen und damit nutzbar gemacht.

Bei Erdgasbrennwertkesseln ergibt sich insgesamt ein Wirkungsgradvorteil von bis zu 15% gegenüber Standardgaskesseln. Viele Brennwertgeräte verfügen außerdem über eine modulierende Kesselregelung, sodass der jährliche Energieverbrauch gegenüber konventionellen Gaskesseln um bis zu 25% gesenkt werden kann.

Um den Brennwertkessel optimal nutzen zu können, darf die Rücklauftemperatur des Heizkreises nicht grösser als 50°C sein. Deshalb muss der Heizkreis als Niedertemperaturheizsystem ausgelegt sein.

Da bis heute zur Vergleichbarkeit verschiedener Heizkesselsysteme Wirkungsgrade von feuerungstechnischen Anlagen auf den Heizwert bezogen werden, sind in der Brennwerttechnik Wirkungsgrade von mehr als 100 Prozent üblich. Der Heizwert gibt die aus dem Brennstoff gewinnbare Energiemenge ohne die Kondensationswärme des Wasserdampfs an.