微波水分仪根据微波穿透介质时产生的微波能量衰减量来计算水分的百分比含量。水是一种极性分子，当特定2.4GHZ频率的微波穿透物料时，物料里面水分子O-H键会吸收特定频率的微波能量。微波发射探头从皮带下方发射微波能量，穿透整个皮带后被皮带上方的微波接收探头接收剩余的微波能量，同时加配1个超声波高度补偿探头，测量皮带的厚度。根据微波功率的衰减的改变，以及超声波质量补偿探头计算瞬时总质量，根据损失的总能量和总质量的百分比含量，利用微电脑系统软件即可计算出物料的含水率。
仪器检测探头分别有：微波发射探头、微波接收探头、超声波高度补偿、微电脑中央处理系统。微波原理的特性是能够穿透非导电性的物料。物质有两极性分子结构(例如水)，当微波穿过物料时，电磁场会引起共振，在此过程中，微波会损耗一部分能量，损耗的能量随着物料含水率的增加而增加，损耗后的能量到达物料的另一边。水不仅能吸收能量，同时也反射微波能量，此两种微波技术用其中的一种即可测出含水率。
物料在输送过程中，位于微波发射探头和接收探头之间区域的物料被测试，到达微波接受探头的能量会随着水分含量的增减而减少，通过计算干物质的吸收量和一些几何参数，含水率会被计算出来。微波反射法的步骤是一样的，除了发射探头和接受探头安装在物料的同一侧之外。
