回轉窯是一個有一定斜度的圓筒狀物，借助窯的轉動來促進料在回轉窯內攪拌，使料互相混合、接觸進行反應。窯頭噴煤燃燒產生大量的熱，熱量以火焰的輻射、熱氣的對流、傳導等方式傳給物料。物料依靠窯筒體的斜度及窯的轉動在窯內向前運動。
回轉窯一方面是燃燒設備，煤粉在其中燃燒產生熱量；同時也是傳熱設備，原料吸收氣體的熱量進行煅燒。另外有時輸送設備，將原料從進料端輸送到出料端。而燃料燃燒、傳熱及原料運動三者間必須合理配合，才能使燃料燃燒所產生的熱量能在原料通過回轉窯的時間內及時傳給原料，已到達高產、優質、低消耗的目的。
原料層內部沒有滑動現象時，通常認為原料運動是這樣：原料在摩擦力的作用下與窯壁一起像一個整體一樣慢慢升起，當轉到一定的高度時，即原料層表面與水平面形成的角度等于原料的堆積角時，則原料顆粒在重力的作用下，沿料層滑落下來。由于回轉窯有一定傾斜度，而原料顆粒滾動時，沿著斜度的方向下降，因此向前移動了一定的距離。
當原料在窯內運動時，原料顆粒的運動方式有周期性的變化，或埋在料層里面與窯一起向上運動，或到料層表面上而降落下來。但只有在原料顆粒沿表面層降落的過程中，它才能沿著窯長方向前進。
原料在窯內運動的情況將影響到原料在窯內的停留時間；原料在窯內的填充系數；原料粒度翻動情況，也影響到原料的均勻性。