Системы водяного отопления с естественной циркуляцией являются, как правило, открытыми системами, т.е. существует прямой контакт теплоносителя с атмосферой (через расширительный бак).

В большинстве случаев эти системы применяются с малыми отопительными установками, работающими на твердом топливе. Причиной сокращения их применения является малое циркуляционное давление и связанные с этим большие размеры трубопроводов. Эти системы также имеют большую инерционность и ограниченные возможности для регулирования.

Необходимое для циркуляции воды давление обеспечивается только вследствие разности плотности воды, которая возникает из-за различия температуры подогретой воды в подающем трубопроводе и охлажденной воды в обратном трубопроводе.