鍋爐除氧器的工作原理：來自低壓加熱器的主凝結水（含補充水）經進水調節閥調節后，進入除氧器，與其他各路疏水在除氧器內混合，經旋膜多孔管噴出，形成裙狀水膜，與由下而上的加熱蒸汽進行混合式傳熱和傳質，給水迅速達到工作壓力下的飽和溫度。此時，水中的大部份溶氧及其他氣體基本上被解析出來，達到除氧的目的。從水中析出的溶氧及其他氣體則不斷地從除氧器頂部的排汽管隨余汽排出器外。

進入除氧器的高加疏水也將有一部分水閃蒸汽化作為加熱汽源，所有的加熱蒸汽在放出熱量后被冷凝為凝結水，與除氧水混合后一起向下經出水口流出。為了使除氧器內的水溫保持在工作壓力下的飽和溫度，可通過再沸管引入加熱蒸汽至除氧器內。除氧水則由出水管經給水泵升壓后進入高壓加熱器。