En överhettare är en anordning som finns i ångpannor som används för att omvandla våt, mättad ånga till torr ånga. Överhettare är en mycket fördelaktig del av ångcykeln, eftersom torr ånga innehåller mer termisk energi och ökar den totala effektiviteten av cykeln. Inte bara det, torr ånga är också mindre benägen att kondensera inuti cylindrarna i en kolvmotor eller höljet på en ångturbin. Pannöverhettare finns i tre varianter: strålningsöverhettare, konvektionsöverhettare och separat eldade överhettare.
Strålande överhettare är placerade direkt i själva pannans förbränningskammare. Detta arrangemang gör det möjligt för brännaren från pannan att värma både pannröret och överhettarrören, vilket gör strålningsöverhettare till mycket effektiva anordningar. Dessa finns oftast i ångkraftverk och användes också i stor utsträckning i ångbilar. I både ångbilar och kraftverkspannor var överhettarrören – ibland kända som förångarspolar – placerade direkt ovanpå brännaren. Ånga körs vanligtvis genom överhettaren efter att den har släppts in genom gasreglaget.
Konvektionsöverhettare finns oftast på lok. Ungefär som en varmluftsugn, använder denna typ av överhettare de heta gaserna från brännaren för att värma upp ångan. En konvektionsöverhettare kan vara extremt effektiv, eftersom det mesta av värmeenergin endast ges till pannröret, och det som normalt skulle vara avgaser värmer istället överhettarrören. Dessa finns också i kraftverk, men de var mestadels implementerade i ånglok.
På ånglok skiljer sig konvektionsöverhettare något från vad man skulle hitta i stationära ångkraftverk. Båda använder samma princip för att använda heta gaser, men lokomotivöverhettare är vanligtvis något åtskilda från själva pannan. Istället placeras de framför pannan, och heta gaser från pannans slangar går genom överhettarens slangar.
Överhettare har många fördelar, de mest anmärkningsvärda är minskad bränsleförbrukning och ökad effektivitet. Den enda nackdelen är ökade underhållskostnader, men överhettare anses ändå i allmänhet vara värda eventuella extra kostnader. En annan nackdel med överhettare finns nästan uteslutande på lok som använder eldrörspannor. Utan korrekt och regelbundet underhåll är slangen i överhettaren benägen att brista. Om slangen skulle brista kan högtrycksånga strömma ut genom öppningen och in i lokets eldstad, och en sådan händelse skulle sätta all personal i motorhytten i allvarlig fara.