A mikrosütőben magas frekvenciájúkaki elektromágneses hullámok képződnek. A hullámforrás a [[magnetron]], a berendezés lelke. A magnetronban az elektromos energia mikrohullámú energiává alakul át. A mikrohullámok üreges vezetőn jutnak át a sütőtérbe, ahol [[állóhullám]]ok alakulnak ki, ezért az egyenletes hőhatás érdekében az ételt forgatni kell. Rendszerint egy forgó üvegtál forgatja a ráhelyezett ételt. A nagyfrekvenciájú hullámok behatolnak a melegítendő anyagba és mozgásba hozzák a [[víz]]-, [[zsír]]- és [[cukor]]molekulákat. A molekulák egymás melletti elmozdulása következtében jelentős mennyiségű [[súrlódás]]i hő keletkezik. Ez a hő belülről melegíti fel a mikrosütőben elhelyezett ételt vagy italt, ellentétben pl. a gázon való sütéssel, amikor a hő kívülről, [[hőáramlás]]sal melegíti az ételt. A készülékben lévő 2 [[ventilátor]] közül az egyik a magnetront hűti, a másik a sütőteret szellőzteti.
A háztartási mikrosütők hasznos teljesítménye 1 kW körüli, a berendezés ennek kb. a dupláját veszi fel. A melegítési időt mechanikus vagy elektronikus óra segítségével lehet beállítani, de a kikapcsológombbal vagy az ajtó kinyitásával is megszakítható a folyamat. (Az ajtó kinyitásakor egyes készülékek nem nullázzák le az órát, az ajtó becsukásakor tehát a melegítés folytatódik!)
