Kaukolämpöverkoissa siirretään tuotantolaitoksilla tuotettu lämpöenergia asiakkaille kuumana vetenä. Vesi tulee talossa sijaitsevaan lämmönjakokeskukseen kaukolämmön tuloputkessa. Vesi luovuttaa lämpöä sekä talon sisäilman että käyttöveden lämmitykseen. Lämmönjakokeskuksessa jäähtynyt kaukolämpövesi palaa paluuputkessa tuotantolaitokselle uudelleen lämmitettäväksi. Kaukolämpövesi ei kierrä talojen lämmitysverkossa.  

Kaukolämpöveden lämpötila tuloputkessa vaihtelee mukaan. Kesällä lämpötila on vähintään 65 astetta ja kovimmilla pakkasilla lämpötila voi olla jonkin verran yli 100 ºC. Lämmönjakokeskuksesta kaukolämpövesi palaa noin 40  60 asteisena. 

Kaukolämpövesi on käsitelty mekaanisten epäpuhtauksien ja hapen poistamiseksi. Näin estetään putkien korroosio ja varmistetaan putkien pitkä ikä, joka voi olla jopa 100 vuotta. Kaukolämpövesi on usein myös värjätty mahdollisten vuotojen paikantamiseksi. Veden vihertäväksi muuttava väriaine on karamelliväriä, eikä se siis ole terveydelle eikä ympäristölle vaarallista.  

Kaukolämpöjohdot asennetaan yleensä 0,5–1 m syvyyteen maahan katujen, jalkakäytävien ja kevyen liikenteen väylien alle tai puistomaalle, isot johdot joskus myös tunneleihin. Johdot on lämpöeristetty tehokkaasti. Johtojen siirtämästä energiasta Suomessa kuluu jakeluverkon lämpöhäviöihin 8−9 prosenttia, isoimpien kaupunkien verkoissa 5−8 ja harvemmin asuttujen pienten taajamien verkoissa 10−15 prosenttia.