除氧器的主要作用是去除水中的溶解氧，以防止氧化腐蝕。在鍋爐、管道和其他工業設備中，溶解的氧氣會導致金屬腐蝕，從而影響設備的正常使用壽命。通過去除水中的氧氣，除氧器有助於延長設備的使用壽命。
除氧器的工作原理通常基於物理或化學方法。物理方法包括加熱脫氣法和空氣吹掃法。加熱脫氣法是通過將水加熱到沸點以上，使溶解的氧氣以氣態形式逸出。空氣吹掃法則是通過向水中吹入空氣，利用氧氣較低的溶解度使其逸出水面。化學方法則是利用還原劑與水中的氧氣反應，生成氧化物從而去除氧氣。
具體到熱力式除氧器，如旋膜式除氧器，其工作原理是通過將補水加熱到對應除氧器工作壓力下的飽和溫度，利用加熱蒸汽進行熱交換，從而除去溶解於給水中的氧及其他氣體。這個過程涉及到亨利定律和道爾頓分壓定律，即在一定溫度下，氣相總壓不高時，溶質在溶液中的濃度與它在氣相中的分壓成正比；混合氣體的總壓力等於組分氣體分壓力之和，各組分氣體的分壓力等於該氣體單獨占有總體積時所表現的壓力。