微波炉之所以能快速加热食物，核心在于其内部一个名为“磁控管”的真空电子器件。当微波炉启动时，磁控管会产生频率为2.45GHz的微波，这种电磁波能被食物中的极性分子，尤其是水分子有效吸收。水分子具有正负电荷中心不重合的特性，在高速交变的微波电场中，它们会以每秒近25亿次的频率剧烈摆动、旋转。这种极速的分子运动导致相邻分子间产生剧烈的摩擦和碰撞，宏观上就表现为热能的快速生成，从食物内部开始加热。这种由内而外的加热方式，与传统烹饪依靠热传导（从外到内）有本质区别，因此效率更高，加热更均匀。但需注意，微波对水分含量低的食物（如干货）或脂肪、糖分加热机制略有不同，且无法产生美拉德反应（焦香风味），所以通常不用于煎炸。金属容器会反射微波，产生电火花，非常危险。而微波可穿透的陶瓷、玻璃及专用塑料容器，则允许微波直达食物。现代微波炉常结合热风或光波功能，正是为了弥补单纯微波加热在表面脆化方面的不足，实现更多样的烹饪效果。
