Скажите, есть ли существенная разница между словами пострадавший и потерпевший? Если да, то в каких случаях принципиально использование именно одного из этих слов?

Разница обусловлена тем, что глагол пострадать может управлять существительным при помощи предлога ОТ (пострадать от чего-либо), а глагол потерпеть управляет существительным без предлога (потерпеть крушение). Поэтому правильно только: пострадавший от огня, пожара, в результате огня, пожара, от неосторожного обращения с огнем и т. п.  Сочетание пострадавший от ожогов также не вполне верно, поскольку ожоги - не первопричина "страданий". Без зависимых слов существительные пострадавший и потерпевший могут быть синонимами.