Ein Kachelofen besteht meist aus Schamottesteinen, einem feuerfesten, Wärme speichernden und isolierenden Keramik-Werkstoff, der zur Auskleidung von Brennräumen in Kaminöfen hergestellt wird. Die äußere Verkleidung besteht überwiegend aus keramischen Ofenkacheln oder Kachelsteinen, daher auch der Name Kachelofen. Er wird in der Regel mit Festbrennstoffen wie z.B. Brennholz betrieben. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es unbehandelt und trocken und somit klimaneutral ist, das heißt ohne Abgabe von Kohlendioxid verbrennt. Ein Anschluss an den Schornstein ist notwendig.
Da es sich um einen geschlossenen Ofen handelt, der mit einer Tür versehen ist, hinterlässt er keinen unschönen Schmutz oder Ruß im Raum. Die entstehende Asche kann leicht abgesaugt werden; die Rauchgasabzüge werden durch den Schornsteinfeger gereinigt. Als zusätzliche Energiequelle ist ein Heizen unabhängig von Gas oder Strom möglich. Auch lässt sich ein Kachelofen mit einem Holzbackofen kombinieren, sodass sogar Kochen und Backen möglich sind. Die vom Kachelofen abgegebene Wärme breitet sich schnell im Raum aus; die Kacheln speichern die Wärme und unterstützen eine gleichmäßige Wärmeabgabe, ohne dabei zu heiß zu werden. Der Anblick des brennenden Holzes und das damit verbundene angenehme Knistern verbreiten Gemütlichkeit.
Man unterscheidet drei grundlegende Bauarten: Der Grundofen ist ein Wärmespeicherofen mit einem Wirkungsgrad von fast 90%, der ausschließlich mit Brennholz befeuert wird. Der Warmluftofen ist eine Kombination aus einer schnellen Warmluftheizung und einem Speicherofen. Er ermöglicht eine schnelle Wärmeabgabe und erwärmt selbst entfernte Räume. Die Befeuerung des Warmluftofens erfolgt mit Brennholz, Braunkohlebriketts, Heizöl oder Gas. Das massive Schamottematerial des Kachelherdes speichert hervorragend Wärme. Als Durchheizherd dient er zugleich als Kochstelle und Heizquelle für angrenzende Räume.