Este tipo de calentadores trabaja con una chimenea general por donde expulsa los gases al exterior. Tal cual lo indica su nombre, es el tipo de calentadores que usa el aire del ambiente para realizar la combustión. En este tipo se encuentran los de tiro natural y los de tiro forzado, que básicamente se diferencian por la forma en que expulsan el gas.
Mientras que los de tiro forzado cuentan con un ventilador que los ayuda a expulsar el gas al exterior, los de tiro natural no cuentan con este apoyo. Los de tiro natural deben ser instalados en espacios exteriores y los de tiro forzado se pueden instalar en espacios interiores. No obstante, la instalación de los calentadores de gas atmosférico está prohibida en algunos sitios desde 2010.