造粒塔的基本原理是將溶液或熔融物料通過噴嘴分散成液滴，在塔內通過與氣體（如空氣或冷空氣）接觸、熱交換或特定條件下（如逆流空氣流中的溶劑蒸發）冷卻，使物料形成晶體或顆粒狀物質。
在造粒塔中，溶液的液滴在落向塔底的過程中，由於溶劑的蒸發或冷空氣的冷卻作用，液滴會凝固成固體顆粒。這種方法廣泛套用於化工、肥料製造等領域，如氮肥廠的尿素和硝酸銨晶體就是通過這種方式生產的。
造粒塔的工作原理不僅限於簡單的冷卻和凝固過程，還包括旋轉力、離心力和慣性力、剪下力和撞擊力等多種物理作用，這些力量共同作用於物料，促進其形成均勻、緻密的顆粒狀結構。例如，在離心造粒乾燥塔中，物料通過離心力作用噴灑至塔內壁面上，隨後通過冷熱介質的流動實現乾燥和造粒。