Podgrzewacze rąk działają poprzez egzotermiczną reakcję chemiczną, która wytwarza ciepło, gdy zawartość reaguje z powietrzem lub z innymi. Najczęściej ręczne podgrzewacze używają worków z drobnymi opiłkami żelaza, które utleniają się w obecności powietrza , woda i sól, wytwarzające ciepło w procesie.
Podgrzewacze do rąk z tlenkiem żelaza są tanie i łatwe w produkcji, ale działają tylko raz. Po rozgrzaniu dłoni do tlenu reakcja utleniania zaczyna się i nie można jej zatrzymać. Reakcja trwa aż do momentu, gdy całe żelazo przereaguje, w którym to momencie ciepło spada. W zależności od ilości żelaza zawartego w podgrzewaczu dłoni może to zająć kilka godzin.
Ogrzewacze ręczne wielokrotnego użytku polegają na krystalizacji super nasyconego roztworu w celu wytworzenia ciepła. Te podgrzewacze zwykle zawierają roztwór octanu sodu wraz z metalowym paskiem. Kiedy grzałka jest zgięta, pasek wygina się i tworzy punkty zarodkowania dla utworzenia kryształów. Wysoko nasycony roztwór krystalizuje, wytwarzając ciepło w procesie. Te podgrzewacze zwykle trwają tylko krótko, zanim reakcja przerodzi się w reakcję, ale można je naładować, gotując podgrzewacz do rąk i ponownie rozprowadzając kryształy do roztworu.
Bardziej niebezpieczna forma podgrzewacza do rąk składa się z urządzenia, które spala węgiel drzewny lub zapalniczkę w zamkniętej metalowej kapsułce. Były powszechne na początku XX wieku i mogły stać się niebezpiecznie gorące, jeśli nie byłyby ostrożnie zarządzane.
