当水的状态参数达到临界点（压力22.115兆帕，温度374.15℃）时，在饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相区存在。

按照工作压力，超临界压力机组习惯上又分为超临界机组（主蒸汽压力24兆帕，主蒸汽和再热蒸汽温度540～560℃）和超超临界机组（主蒸汽压力28.5～30.5兆帕，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～600℃）。

超临界压力机组是火力发电机组的发展趋势，具备以下突出的优点：①能量利用效率高。火电厂是将燃料的化学能转化为电能的场所，在火电厂中燃料的化学能通过燃烧转化为高温烟气的热能，烟气温度达2000℃，而后高温烟气的热能传递给工作介质——水。主蒸汽/再热蒸汽参数越高，热能从烟气传递给工质过程的不可逆损失越小，因此，提高主蒸汽参数是提高火力发电机组效率的主要手段。②技术经济性能好。高参数大容量机组，每千瓦的投资较低参数小容量机组低、建设工期缩短、成本及运行费用低。③负荷调节性能好。超临界机组锅炉采用直流锅炉，蓄热量低、变负荷性能好，可适应电网快速调峰的需求。④环境友好。提高能量利用效率，可以使节能与减排统一起来，从而使得CO₂和其他污染物排放水平显著下降。超临界机组向着更高压力温度（35兆帕，700℃）的方向发展。