微波烘乾是利用頻率為2450MHZ的微波發射源（通常為真空電子管，簡稱磁控管）發射電磁波，然後把電磁波封閉在金屬腔內以防電磁波洩漏，放置在微波腔內的物料吸收電磁波能量，從而達到加熱的目的。
那麼物料是如何被加熱達到烘乾目的的呢？首先需要物料本身是極性分子結構或含有極性分子結構的成分才會被微波加熱，電磁波是由電能轉換而來，電磁波本身是一種能量的存在形式，但它本身並不是熱源。當極性分子（比如水分子，烘乾的主要載體）置於電磁波能量場，也就是剛才提到的微波腔體內溼，極性分子（水分子）會隨著微波的的頻率產生每秒2.45億次的方向性變化，分子與分子之間會「摩擦生熱」，從而物料溫度升高，達到烘乾目的，微波就是將物料自身變為了發熱源或者發熱體，因此微波烘乾是無需熱傳導的，沒有熱源何來熱傳導呢，這個應該很好理解，這也就很好的解釋了微波加熱效率高、加熱速度快的基本原理。
當然，除了水分子以外還有很多不含水分子的物料同樣能被微波加熱，比較典型的比如碳材料，很容易被微波加熱到500℃以上，有些物料是完全不能被微波加熱的，比如聚丙烯，也就是微波爐適用的PP塑料碗，它本身是不會被微波加熱的。
那麼還有一問，微波加熱或烘乾的溫度是如何控制的呢？因為沒有熱源，微波加熱不像其它熱源一樣可以把發熱體設定到多少度，首先微波加熱是個能量累計的過程，也就是所在同功率條件下，加熱時間越長，溫度會升得越高；同時功率也是影響溫度的重要參數，同時間條件下功率密度越高，加熱時間越短，也就是溫升越快。因此微波烘乾通常會通過調節傳動速度（及加熱時長）和微波功率密度控制加熱溫度。