Stückholz wird meist aus minderwertigem Holz gewonnen, das bei der Durchforstung oder als Rückstand bei der Stammholzernte anfällt. Das Holz sollte vor der Lagerung auf die benötigte Länge (meist 50 cm) geschnitten und gespalten werden, damit es gut trocknen kann und bequem in den Kessel passt. Mindestens zwei Jahre muss es dann regengeschützt im Freien lagern, um einen ausreichend geringen Wassergehalt zu erreichen. Die überdachte Lagerfläche sollte den Holzbedarf für zwei bis drei Jahre aufnehmen können.
Die meisten modernen Stückholzkessel sind gebläseunterstützte Holzvergaserkessel, die vorwiegend mit Leistungen zwischen 15 kW bis 50 kW angeboten werden.
Herzstück ist eine Hochtemperaturbrennkammer, in der die aus der Glut entweichenden Holzgase mit Luft verwirbelt werden und bei hohen Temperaturen vollständig verbrennen. Die Brenndauer (und damit der Heizungskomfort) eines Stückholzkessels hängt unter anderem vom Füllraumvolumen und Kesselwirkungsgrad sowie von dem Brennstoff und der Betriebsweise (Volllast, Teillast) ab und liegt bei vier bis zwölf Stunden. Stückholzkessel sollten stets in Kombination mit einem Warmwasserspeicher (Pufferspeicher) installiert werden. Damit lässt sich der Betrieb des Holzkessels vom tatsächlichen Wärmebedarf des Heizungssystems entkoppeln.