汽水混合器的工作原理主要基於蒸汽和水的直接混合以實現水的加熱。具體來說，汽水混合器利用蒸汽噴射器結構，通過文丘里效應產生負壓，使水被吸入混合器，並與蒸汽充分混合。這種混合加熱方式具有高效換熱、低噪聲、無振動等優點，被廣泛套用於生活、生產用熱水供應、熱水採暖以及熱力除氧等系統中。
在浸沒式汽水混合器中，蒸汽通過芯體的小斜孔高速噴入混合區，推動水高速旋轉，實現汽水的混合換熱。同時，被加熱的水在旋轉過程中不斷從外殼的上部孔排出，並從下部孔補充，形成循環加熱的效果。
管道式汽水混合器則通過冷水從喉口高速噴入混合加熱區，同時蒸汽從芯管斜孔高速噴入，在混合加熱區內實現汽水的混合換熱。
此外，汽水混合器還具有控制水溫的功能。通過感知流出水溫的雙金屬片組件，汽水混合器可以調節流入膜盒頂部的冷水量，從而控制流入本體內部的蒸汽量，實現水溫的自動調節。