De NV PEGUS (meestal ‘de PEGUS’ genoemd) produceerde zowel elektriciteit als warmte. Een jaar na haar oprichting, in 1923, kreeg de NV haar eerste warmteklant: het Algemeen Ziekenhuis (later onder meer Stads- en Academisch Ziekenhuis Utrecht genoemd), dat daarmee ook de eerste stadsverwarmingsklant in Nederland werd. De warmtelevering had aanvankelijk uitsluitend plaats door middel van stoom, die eerst zijn werk voor de elektriciteitsproductie had verricht (z.g. aftapstoom). Nadat onder meer de administratiegebouwen van de Nederlandse Spoorwegen en het Centraal Station op het stoomnet waren aangesloten, besloot men vanaf 1927 ook water als transportmedium toe te passen en een waternet aan te leggen. Het stoomnetje bleef overigens nog tot het eind van de jaren '60 in bedrijf.
Al snel kwamen er meer gebruikers bij en in 1930 werden er leidingen onder de Catharijnesingel door gelegd, zodat ook in de binnenstad stadsverwarming geleverd kon worden. Sindsdien breidde het leidingnet zich uit. Omdat ook de vraag naar elektriciteit bleef toenemen, werd een derde centrale gebouwd, Centrale Lage Weide, die in 1959 werd geopend.

Voor de opwekking van elektriciteit gebruikte men lange tijd als brandstof kolen. In de jaren '60 werd eerst begonnen met het stoken van olie en later met het stoken van aardgas. In 1971 ging ‘de laatste hap’ kolen het bedrijf in en werd het kolentijdperk bij de PEGUS voorgoed afgesloten. Daardoor waren de installaties voor de aanvoer, de opslag en het transport naar de ketels van de kolen niet meer nodig.
De brandstof heeft één doel: het verwarmen van water in een grote ketel, waardoor dit water wordt omgezet in stoom. Deze stoom wordt langs een machine met schoepenraderen (een turbine) geleid, waardoor de schoepen en de as waarop ze bevestigd zijn, beginnen te draaien. Door deze draaiende beweging wordt een grote dynamo (een generator) aangedreven, die dan elektriciteit produceert. De elektriciteit gaat via o.a. schakelstations en hoogspanningsmasten naar de verbruikers.
De stoom gaat, nadat hij in de turbine de schoepenraderen aan het draaien heeft gebracht, weer als water terug naar de ketel. De stoom die de turbine verlaat, moet dus weer condenseren tot water. Dit gebeurt in een zogenaamde condensor, waar de stoom zijn warmte overdraagt aan het koelwater. Als dit opgewarmde koelwater verder niet meer wordt gebruikt, wordt het geloosd in een kanaal of rivier. Een groot gedeelte van de energie verdwijnt dan via het koelwater en bovendien gaat er nog een klein gedeelte door de schoorsteen verloren. Al met al komt in dat geval maar 40 pct. van de energie die in een centrale is gestopt, er als elektriciteit weer uit. Dit rendement kan worden verhoogd door de warmte die anders via het koelwater in het kanaal zou verdwijnen, te gebruiken voor de stadsverwarming.

Omdat de warmte grotendeels overblijft bij de productie van elektriciteit, hoeven de brandstofkosten niet hoog te zijn. Er moeten echter wel extra investeringen worden gedaan voor aanpassingen in de centrale die nodig zijn om de warmte op het temperatuurniveau te brengen dat geschikt is voor stadsverwarming. Bovendien zijn de distributiekosten hoog. Zo moet een buizennet worden aangelegd waardoor het warme water van de centrale naar de gebruikers wordt gebracht en het afgekoelde water weer wordt teruggevoerd. Deze buizen moeten zeer goed geïsoleerd worden om het warmteverlies onderweg zo beperkt mogelijk te houden. Verder moeten er hulpwarmtecentrales gebouwd worden om bij pieken in de warmtevraag de productie te ondersteunen. Ook moeten de hulpwarmtecentrales invallen, als bij een storing in een elektriciteitscentrale de warmteproductie daar stil komt te liggen.
In 1978 en 1983 werden in de Centrale Merwedekanaal zogenaamde STEG-eenheden in gebruik genomen, die zeer geschikt zijn voor de gecombineerde productie van elektriciteit en warmte. Bij een STEG (SToom- En Gasturbine) wordt namelijk naast een stoomturbine gebruikgemaakt van een gasturbine, waardoor het rendement zeer hoog kan worden.
Het hart van de centrale vormt de schakelkamer met uitgebreide meet- en bedieningsapparatuur. De schakelwacht is de commandopost voor elektriciteit. De schakelwachter is als de spin in het web, die vanuit zijn centrale positie alles kan overzien wat er in zijn net gebeurt.