转轮除湿机组的核心部件是一个蜂窝状转轮，转轮由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成，转轮两侧由特制的密封装置分成两个区域：处理区域和再生区域。当需要除湿的潮湿空气通过转轮的处理区域时，湿空气的水蒸气被转轮的活性硅胶所吸附，干燥空气被处理风机送至需要处理的空间，而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸气进入再生区域，再生区内方向吹入的高温空气使得转轮中吸附的水份被脱附，被风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的能力而完成再生过程。
在转轮除湿机组的内部，除湿转轮密封系统分割为处理区域和再生区域，除湿转轮以每小时8-12转的速度缓慢旋转，以保证整个除湿工作为一个连续的过程。当处理的潮湿空气（称处理空气）进入转轮270°形的处理区域时，空气中水分子被转轮内的吸湿剂吸收，水蒸气同时发生相变，释放出潜热；而处理空气区域的转轮因吸收了一定的水分而趋向饱和；这时，处理空气因自身的水分的减少和潜热的释放变成干的、热的空气；并通过处理风机将干风送出。同时在再生区域，另一路空气先经过再生加热器后，变成高温空气（一般为100~140℃）并穿过吸湿后的转轮，使转轮中已吸附的水分蒸发，从而恢复了转轮的除湿能力；同时，再生空气因蒸发了转轮的水分而变成湿空气；之后，再通过再生风机将湿空气排到室外。