Hier werden in der Regel Abfälle aus der Holzproduktion (wie bspw. Sägemehl) zu kleinen Stiften – den sogenannten Pellets – gepresst und getrocknet. Daraus ergibt sich ein Produkt, das in speziellen Tankwagen zu den Verbraucher*innen transportiert, dort gelagert und auch automatisch dem Ofen zugeführt werden kann. Die Verbrennung erfolgt dann ähnlich effektiv wie in modernen herkömmlichen Heizungen: über einen Wärmetauscher wird das Wasser für Heizung und Gebrauch erwärmt. Wichtig für einen effektiven Betrieb ist die Zwischenschaltung eines Pufferspeichers, damit bei geringem Heizbedarf die Heizung in einem effektiven Bereich arbeiten kann. Eine Sonderform ist der Pellet-Einzelofen: dieser verbrennt in der Regel ähnlich eines herkömmlichen Ofens und heizt direkt über seine Außenhülle. Vorteil bei diesem Ofen ist, dass es an diesem einen Pelletspeicher gibt, der genügend Pellets über mehrere Tage bevorraten kann. Mühseliges tägliches Heizen entfällt also, die Steuerung ist vollautomatisch.
Alle Pelletheizungen, die einen Wasserkreislauf zum Heizen erwärmen, lassen sich auch gut mit einer Solarthermieanlage kombinieren. Wiederum kann eine Wärmepumpe auch mit einer Holzheizung kombiniert werden, um im tiefwinterlichen Heizbetrieb die Wärme effektiv zu erzeugen. Der Aufwand für die zweifache Technik muss aber planerisch sorgfältig betrachtet werden.
Der Preis für den „komfortablen“ Brennstoff Pellets bietet in der Regel im Vergleich zu den fossilen Brennstoffe Gas oder Öl einen kleinen Vorteil, ist aber stark an diesem gekoppelt.