Mikrovlnné rúry fungujú na princípe elektromagnetických vĺn vysokej frekvencie, ktoré v potravinách a surovinách rozkmitajú molekuly. Ich pohybom vzniká teplo, a tým dochádza k ohrievaniu. Teplo sa šíri od krajov smerom doprostred a preto je dobré ohriaty pokrm ešte rovnakým smerom premiešať.

Mikrovlny sa odrážajú od kovov, a tak na ohrev v mikrovlnnej rúre nie je možné používať kovový riad – teda napríklad antikorový alebo medený, a ani riad s nekovovým povrchom, ak má nejaké kovové časti alebo je na povrchu nejakým spôsobom poškodený a kovový základ aj na malom mieste nekryje povrchová vrstva. Do mikrovlnnej rúry je najvhodnejší riad sklenený, porcelánový, keramický, kameninový, zo špeciálnych plastov alebo silikónu.

Moderné mikrovlnné rúry umožňujú, okrem iného, taktiež klasické teplovzdušné pečenie – samozrejme bez využitia mikrovlnného žiarenia. V takom prípade je možné použiť aj všetky ostatné druhy varného riadu aj riadu na pečenie.