进入锅炉的水具有一定的温度，水进入汽包后首先与汽包下部接触，如果水温低于汽包壁温，则容易导致汽包下壁以及下壁的内壁先降温，从而使汽包上壁温度高、下壁温度低，内壁温度低、外壁温度高，这种现象常在机组温态、热态或极热态启动时发生。如果水温高于汽包的壁温，则汽包下壁以及下壁的内壁先升温，这样则使汽包上壁温度低、下壁温度高，内壁温度高、外壁温度低。
点火升压阶段，随着压力的升高，炉水和蒸汽的温度也随之升高，汽包的下半部被炉水加热，而上半部被蒸汽加热，虽然炉水温度和蒸汽温度在升温过程中基本相同，但是由于蒸汽的放热系数比水的放热系数大2～3倍，所以上部汽包壁的温升要远远高于下部汽包壁的温升，升压速度越快，产生的壁温差就越大。另外，停炉冷却后，伴随着汽包压力的下降，汽包内饱和蒸汽被上部汽包壁加热后成为过热蒸汽，过热蒸汽较饱和蒸汽密度小，在汽包上部内壁形成一层过热蒸汽的保护膜，过热蒸汽的导热性能差，且不能形成对流换热，导致上汽包壁温冷却很慢，而下汽包壁接触的是炉水，仍在构成自然循环，冷却较快。所以，在停炉过程中上半部分温度高，下半部分温度低。
国产亚临界300MW机组锅炉汽包壁厚在140～160mm之间，汽包内水和蒸汽的饱和温度随着压力升高而升高，与水和蒸汽接触的汽包内壁温度接近饱和温度，但外壁则是靠汽包壁金属导热而升高，使内、外壁产生传热温差。
在锅炉启动初期，锅炉内水循环比较弱，汽包内水流缓慢，在炉膛受热较弱局部甚至出现循环停滞区，这部分停滞区水温明显偏低，而蒸汽在汽包内的蒸汽空间传热相对较均匀，使汽包上、下壁温差进一步增大。当省煤器再循环阀不严密时，在启动过程中向锅炉补充给水时，一部分低温水不经过省煤器而直接进入汽包，导致汽包壁温差增大。