套筒窑由砌有耐火材料的窑壳和分成上下两段的内套筒组成，窑壳与内套筒同心布置，矿石位于窑体和内套筒之间的环形空间内以利于气流穿透煅烧活性石灰。下内套筒位于竖窑的下部，结构为双层钢壳形成环隙，环隙内通空气冷却，其内外侧砌耐火砖衬；上内套筒悬挂在窑顶部。上下内套筒各有其不同的功能，上内筒主要是将高温废气抽出用于预热喷射空气；下内筒主要是用于产生循环气流形成并流煅烧，同时起到保证气流均匀分布的作用。套筒窑的结构特点是因设置了内套筒在一个窑身内形成了并流煅烧。
套筒窑设有两层燃烧室，燃烧室通过耐火材料砌筑的拱桥与内套筒相联。套筒窑使用的燃料为流体燃料，如天然气、焦炉煤气、转炉煤气、高焦混合煤气(发热值在1600kcal/Nm3以上)、电石炉气、轻油、重油、煤粉等，燃料可根据炉况进行调节。
套筒窑窑体从上到下分为：预热带、上部煅烧带(逆流)、中部煅烧带(逆流)、下部煅烧带(并流)、冷却带，其核心为下部并流煅烧带，石灰最终在下部煅烧带内烧成，保证了能够煅烧出优质活性石灰。
套筒窑窑内废气在预热矿石及喷射空气后自身温度下降到180℃左右由废气引风机抽出，经布袋除尘器净化后排空。整个窑体为负压操作，对窑体密封要求不高，可以在线观察到窑内的煅烧过程、在线取样及维修设备，套筒窑操作方便。
