加热除氧的原理是把压力稳定的蒸汽，通入除氧器内加热给水，在加热过程中，水面上水蒸气的分压力逐渐增加，而其他气体的分压力逐渐降低，水中的气体就不断地分离出。
当水被加热到除氧压力下的饱和温度时，水面上的空间全部为水蒸气充满，各种气体的分压力趋于零，此时水中气即被除去。
除氧器分有头型和无头型除氧器，一般锅炉选配有头型除氧器，大型机组1000t/h以上采用无塔型除氧器，其除氧工作原理是：来自低压加热器的主凝结水（含补充水）经进水调节阀调节后，进入除氧器，与其他各路疏水在除氧器内混合，经旋膜多孔管喷出，形成裙状水膜，与由下而上的加热蒸汽进行混合式传热和传质，给水迅速达到工作压力下的饱和温度。
此时，水中的大部份溶氧及其他气体基本上被解析出来，达到除氧的目的。
从水中析出的溶氧及其他气体则不断地从除氧器顶部的排汽管随余汽排出器外。
进入除氧器的高加疏水也将有一部分水闪蒸汽化作为加热汽源，所有的加热蒸汽在放出热量后被冷凝为凝结水，与除氧水混合后一起向下经出水口流出。
为了使除氧器内的水温保持在工作压力下的饱和温度，可通过再沸管引入加热蒸汽至除氧器内。除氧水则由出水管经给水泵升压后进入高压加热器。
