具有垂直爐膛、用於長桿形工件熱處理的工業爐。爐膛截面一般為圓形，直徑為0.5～4.5米，爐膛最深可達30餘米。長桿形工件，如炮筒、汽輪機主軸、發電機轉子、船舶主軸等，在井式爐內是垂直放置加熱的，可避免發生彎曲變形。井式爐的爐口設在爐頂上，工件由專用吊具垂直懸掛在爐膛內。專門的起重設備能快速裝入和吊出工件（見彩圖）。為操作方便和減低廠房高度，爐體一般全部地或部分地安裝在地下。即使如此，裝有特深井式爐的廠房，仍需要建得很高。中國第二重型機器廠的直徑1.8米、深深30米的井式爐，深入地下33.5米，所用150噸橋式起重機的軌面高度達36米，廠房下沿標高達42米。與井式爐配套時，還應建有同樣深的淬火冷卻水槽和油槽，以及吹風或噴霧冷卻的裝置。
第一重型機器廠的22米井式爐正在為發電機轉子淬火
井式爐的結構示意圖
石朝龍繪
對特長工件進行淬火時，最先被吊出爐外的工件頂部最後才浸入冷卻液內，而最後吊出的工件下部卻最先浸入，工件受熱不均，影響淬火質量。通常的措施是將爐膛上下部分別控制到不同的溫度來補償。自20年代起，航空工業使用一種從爐底裝卸工件的井式爐，用電熱元件加熱，爐底全部建在地面以上並可在地面軌道上左右移動。加熱後的工件隨爐子一起移至油槽或水槽上方，然後開動爐頂上的卷揚機把工件從爐內通過爐底門，快速浸入冷卻槽內冷卻。工件從出爐到進入冷卻槽的整個過程和在空氣中停留的時間都很短，因而氧化少，溫降小，上下部溫降速度基本一致，可保證淬火質量。
井式爐可用氣體或液體燃料，也可用電加熱。用氣體燃料時，通常有多個小能量的燒嘴，沿爐膛內壁切線方向安裝，在高度上按分層或呈螺旋形均勻佈置，以避免火焰直接沖刷工件，保證爐內溫度均勻。當用於低溫回火或以油為燃料時，則在爐膛內砌有薄的馬弗墻，把燃燒空間與加熱空間隔開，但有馬弗墻的井式爐，燃料耗量較大。
小型井式爐多采用電加熱，多數還帶有特制的金屬馬弗罐，可進行氣體滲碳、滲氮、碳氮共滲、光亮退火等熱處理。在電源充足的地區，或者要求精確控制爐溫的大型井式爐，更適於采用電能。