在燃烧中，燃料在近乎等压条件下燃烧，释放能量以加热气体提升其做功能力。燃烧室通常由钢板和高温合金板料制成。

燃烧室可分为单管燃烧室、环管燃烧室和环型燃烧室。单管燃烧室由一个管形火焰筒及其外围单独的外壳构成，沿发动机圆周均匀地分布，各单管燃烧室之间用传焰管连通，传播火焰和均衡压力。环管燃烧室的内、外壳体构成环形气流通道，若干个（6～14个）管式火焰筒沿圆周均匀安装在环形气流通道中，相邻火焰筒燃烧区之间用传焰管连通。环形燃烧室的内、外壳体构成环形气流通道，通道内安装的是一个由内、外壁构成的环形火焰筒，因而燃烧是在环形的燃烧区和掺混区内进行。

燃烧室结构主要包括火焰筒、燃油喷嘴和壳体。火焰筒是燃烧室的主要构件，是组织燃烧的场所。它由涡流器和火焰筒筒体等部分组成。燃油喷嘴可将燃油雾化（或汽化），加速混合气形成，保证稳定燃烧和提高燃烧效率。依据雾化方式，燃油喷嘴可分为离心式喷嘴、气动喷嘴、蒸发喷嘴和甩油喷嘴。①离心式喷嘴中燃油在油压作用下沿切线方向孔进入喷嘴内腔，高速旋转，从喷口喷出时，在离心力作用下雾化，形成旋转的圆锥油雾层，与来自涡流器的旋转气流相撞、混合，形成油气混合气。②气动喷嘴通过油膜与高速气流相互作用，在气动力作用下使油膜破碎雾化，快速形成均匀良好的油气混合气。③蒸发喷嘴中燃油首先喷入处于高温燃气流中的、炽热的蒸发管内，迅速吸热并蒸发为燃油蒸气，与进入蒸发管内的少量空气初步混合为油气，然后从蒸发管喷入火焰筒的主燃区。④甩油喷嘴中燃油在甩油盘油孔中形成油膜，离开喷口后，由于突然膨胀，使油膜破裂形成油珠，在气动力作用下，油珠变成更小的油雾和空气混合，由此实现雾化。燃烧室壳体用来构成二股气流通道。在环管和环形燃烧室中，燃烧室壳体由内、外壳体组成。在一级扩压式的燃烧室中，扩压器是燃烧室壳体的一部分。

燃烧过程是在高热强度、高速流动的连续气流中进行的，而且气流的温度、压力和流速都会随着燃气轮机负荷的变化而发生较大幅度的变化，有时还要求同一个燃烧室能够兼烧多种燃料。因此，需采用特殊的措施组织燃料有效燃烧。否则，可能出现燃烧室会被烧坏、火焰被吹灭，燃料不能完全燃烧、火焰伸得过长而烧毁燃气透平等现象。此外，为使燃气轮机的排气符合环保标准的要求，还应在燃烧室中控制氮氧化物的生成。