除氧器的主要作用是去除鍋爐給水中的氧氣和其他氣體，以保證給水品質，同時，除氧器也作為給水回熱加熱系統中的一部分，起到加熱給水、提高給水溫度的作用。
除氧器的工作原理主要是利用蒸汽加熱給水，使水溫達到一定壓力下的飽和溫度，即沸點，在加熱過程中，水面上水蒸氣的分壓力逐漸增加，而其他氣體的分壓力逐漸降低，從而導致水中的氣體不斷分離出來，當水被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度時，水面上的空間被水蒸汽充滿，各種氣體的分壓力趨於零，此時水中的氧氣及其他氣體被除去。此外，除氧器還利用了亨利定律，即氣體在水中的溶解度與該氣體在水面上的分壓力成正比，與水的溫度成反比的關係。