Les poêles à double combustion sont munis d'une chambre dite de post-combustion, située à l'arrière du foyer, permettant de brûler les gaz produits par la combustion du bois. Une ou des arrivées d'air secondaire préchauffé, naturelles ou forcées, grâce auxquelles les gaz issus par la combustion du bois seront à nouveau brûlés.

Ainsi, seul l'incombustible est rejeté. Autrement dit, l'arrivée d'air classique permet au bois de brûler, puis les fumées sont conduites dans la chambre de post-combustion, où la température est augmentée grâce à l'arrivée d'air secondaire préchauffé.

Le fait de réhausser la température permet de réaliser une seconde combustion, celle des gaz cette fois-ci. Ce phénomène produit encore plus de chaleur et encore moins de résidus et de fumées.
Afin de mieux comprendre l'intérêt de ce système, il faut savoir que 5 à 30% de l'énergie dégagée par le bois est gaspillée en fumée. Le fait de brûler ces gaz permet donc de diminuer cette perte et ainsi d'augmenter le rendement par rapport à un poêle classique.

Autre avantage non négligeable de ce système, une diminution des cendres et des suies, permettant ainsi d'espacer les divers entretiens.

Ce type de poêle chauffe donc la pièce par convection.
Concrètement, il chauffe l'air qui se diffuse dans la pièce. Le poêle à post-combustion offre un rendement de 60 à 85% pour une autonomie de 5 à 15 heures.

On chargera donc une à trois fois moins souvent.