Nagrzewacz to niewielkie urządzenie, w którym woda podgrzewana jest w niewielkim wymienniku ciepła (np. w miedzianej rurze uformowanej w spiralę) umieszczonym nad palnikiem gazowym albo z przytwierdzonymi elementami grzejnymi. W kotłach dwufunkcyjnych (z wbudowanym podgrzewaczem przepływowym) najczęściej znajduje się wymiennik płytowy, przez który przepływa czynnik grzewczy (woda) podgrzewany przez palnik kotła, a po jego tak zwanej stronie wtórnej – woda użytkowa odbierająca ciepło od czynnika grzewczego. Takie rozwiązanie doskonale sprawdza się zwłaszcza w małych łazienkach.
Sygnałem do uruchomienia podgrzewacza przepływowego jest wystąpienie przepływu wody, który rozpoczyna się w momencie otwarcia wypływu w punkcie poboru (odkręcenia kranu z ciepłą wodą). W urządzeniach gazowych są stosowane różne rodzaje zapalników – z płomieniem dyżurnym lub bez niego. W tych pierwszych cały czas pali się niewielki płomień, a więc zużywają one więcej paliwa, które w ten sposób się marnuje. Dlatego takie rozwiązanie spotyka się rzadko. W nowoczesnych urządzeniach grzewczych pojawia się zapalnik elektroniczny lub hydrodynamiczny wytwarzający iskrę uruchamiającą zapłon. Zanim woda dotrze do punktu odbioru, trzeba chwilę zaczekać.
Regulacja temperatury wody w przepływowym nagrzewaczu polega na zmianie natężenia strumienia wody płynącej przez wymiennik – moc grzewcza jest stała (w niektórych modelach elektrycznych można wybrać jeden z dwóch, a nawet kilku stopni mocy, w gazowych może być regulacja płynna). Im wyższą temperaturę chcemy uzyskać, tym mniejszy strumień należy ustalić. W podgrzewaczach ze sterowaniem elektronicznym system automatyki dostosowuje moc grzewczą do natężenia strumienia wody, dzięki czemu niezależnie od stopnia otwarcia wypływu ma ona mniej więcej stałą temperaturę. Jej wartość można zmieniać na panelu sterującym podgrzewacza.