表面式凝汽器或者蒸汽冷凝器是一種水冷殼管式換熱器，其主要用于冷凝來自熱電站蒸汽輪機排出的蒸汽，讓蒸汽在低于大氣壓力水平下從氣態轉換為液態。
　　在蒸汽表面式凝汽器中，蒸汽和冷卻水并不會混合。在鍋爐中的冷凝水可以被重復使用：在表面式冷凝器中，即便非純水也可以用于冷卻，而在噴射式凝汽器中，冷卻水必須是純凈水。 雖然表面式凝汽器的投資成本和所需空間更多，但由于其低運行成本和高熱效率，它仍然是火電廠的首選設備。
　　表面式凝汽器的類型：根據冷凝水抽取泵的位置，冷凝水流量和管道排列，表面式凝汽器可以劃分成不同類型。
順流式表面凝汽器
　　在順流式凝汽器中，排放的蒸汽向下推進，流經帶有雙通道設置的冷卻水管道（蒸汽的下半部分向下進入，上半部分則由相反的方向離開）。
向心式表面凝汽器
　　這種向心式表面凝汽器里，蒸汽進入殼程的循環內，冷凝流向管束的中心流動。
逆流式蒸汽冷凝器
　　在逆流式冷凝器中，蒸汽進入殼程的底部，抽氣泵連接于頂部。蒸汽首先向上流動，然后返回冷凝器底部，冷凝水抽取泵連接在冷凝器底部。
　　火力發電站通過蒸汽驅動的渦輪機將熱能轉換為電能：把水加熱變成蒸汽并驅動連接于發電機的渦輪機工作。渦輪機工作后，蒸汽在冷凝器中冷凝并回到鍋爐中進行循環加熱和蒸發。這就是朗肯循環的基本原理。
　　從低氣壓渦輪機排出的蒸汽進入殼程。這些蒸汽通過冷凝管束后，隨即被冷卻并轉化為水（冷凝物）。蒸汽噴射器（或旋轉電機驅動的排氣裝置）不斷地從蒸汽中排去空氣和氣體，同時保持著真空。
　　冷凝器溫度越低則冷凝蒸汽中的壓力越低，并能確保工作效率。由于冷凝器溫度幾乎總能保持在100℃以下，其中水的蒸汽壓遠低于大氣壓，因此冷凝器通常在真空下工作。空氣（不可冷凝的）泄漏到閉合回路中將降低真空，從而降低效率，因此必須防止。
　　一般情況下，冷卻水約在25°C（77°F）的時候把蒸汽冷凝，并且在冷凝器中產生約2-7kPa（0.59-2.07inHg）的絕對壓力，即低于大氣壓約-95kPa（-28inHg）。
　　當水蒸氣冷凝時通過大幅減小真空體積的產生，有助于將蒸汽排到渦輪機以獲得最佳效率。
　　冷凝器通常使用來自冷卻塔的循環冷卻水或者使用直流冷卻地表水（來自河流，湖泊或海洋）將余熱排放到大氣中。在許多地方，冷卻塔乃至一次性設置，也是強制性的避免對地表水加熱和相關的生物影響。
　　自然通風，強制通風或引導冷卻塔通過蒸發將水溫降低約11至17°C（20至30°F），并將不可回收的廢熱排放到大氣中。 一個500 MW的機組在滿載時以約50,000m³/ hr（500ft³/ s或225,000 US gal / min）的速度循環。