转轮除湿机的核心部件是一个蜂窝状转轮，转轮由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成；转轮两侧由特制的密封装置分成两个区域：处理区域及再生区域；当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的活性硅胶所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间；而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水份被脱附，被风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的能力而完成再生过程；转轮不断地转动，上述的除湿及再生周而复始地进行，从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。
空气中的水分子被硅胶微孔中的亲水性基团吸收，另外微孔中的毛细管结构凝结也会吸收大量水分子。
加热后的空气进入再生区使其温度升高，微孔中吸附的水分子被激活，吸附能力变弱，水分子从硅胶微孔中排出。
