Istnieją trzy podstawowe mechanizmy konwersji energii mikrofal w ciepło. Są to: przewodność jonowa, polaryzacja cząsteczkowa i relaksacja dielektryczna. W przypadku wody, silnego i trwałego dipolu, główną rolę odgrywa relaksacja dielektryczna. Relaksacja dielektryczna polega na opóźnieniu odpowiedzi układu na zmianę kierunku pola elektrycznego, co przejawia się w tzw. stratach dipolowych. Opóźnienie polaryzacji jest tym większe, im większa jest częstotliwość pola, przy czym osiąga ono wartość maksymalną dla częstotliwości zwanej częstotliwością relaksacji. Ilość wydzielonego ciepła zależy od strat dipolowych, dlatego najlepsze efekty grzewcze uzyskuje się stosując pole elektromagnetyczne zmieniające się z częstotliwością relaksacji.