紫禁城在明朝时期已有地暖。尽管冬天室外寒冷，居住在宫中的帝王们却过得非常舒适温暖。与现代人采用的水地暖或电地暖方式不同，故宫里的地暖为室外烧火、加热室内地砖的供热方式，俗称“火地”或“暖地”。

　　火地由位于窗户外面的地下操作口、窗户里面的地下炉腔、室内地面砖下面的火道、室外的出烟口组成。其供热基本原理为：服务人员站立于操作口内，将木炭置入地下炉腔内燃烧，加热空气；受热后的空气沿着火道路径向四周扩散，其间加热地面砖，利用地砖自身的蓄热和热量向上辐射的规律，使得热量由下至上进行传导，从而保持室内的温度。

　　服务人员在室外窗下的操作口烧炭火，可隔着窗户看见室内，及时与室内人员沟通以便增减炭火，保证室内温度适宜。操作口在室外，有利于避免室内火源产生的烟雾在室内蔓延或其他安全隐患。

　　烧炭后，热量在地砖下面顺着主烟道向内扩散；主烟道两侧还有若干方向与其垂直较窄的烟道，称为支烟道，主、支烟道的分布方式犹如蜈蚣，因而俗称“蜈蚣道”。需要说明的是，由于热量是由下往上传递，因而火源位于室内最低点，而主烟道剖面呈斜坡上升状。这样一来，热量就可以较为迅速地由窗底向室内扩散。

　　紫禁城冬天靠烧炭取暖，为何不见一个烟囱？原来，有一种特殊的烟囱。这种烟囱与普通建筑立在屋顶之上的烟囱不同，它位于室内地面以下，既不影响建筑整体外观，又能起到良好的排烟效果。此外，为避免小动物从出烟口钻入室内，出烟口往往会砌上铜钱纹样的镂空砖雕，既实用又美观。

　　火地用炭源于今河北易县，由一种硬木烧成，被称为“红箩炭”。每根炭被加工成长约32厘米、直径约10厘米的块体。这种炭产生的热量高、烟雾少。木炭燃尽产生的炭灰还被收集起来，用于宫中马桶、便盆中的衬垫物。

　　故宫里的古代皇家地暖，通过在室外操作口烧火，火源产生的热量在室内地下扩散，并逐步向室内空间扩散，达到室内保温的效果。这种科学、简易的供暖方式，体现了古代工匠的智慧。