Les chauffe-mains fonctionnent en créant une réaction chimique exothermique qui produit de la chaleur lorsque le contenu réagit avec l'air ou entre eux. Le plus souvent, les chauffe-mains utilisent des sachets de fine limaille de fer qui s'oxydent en présence d'air , de l'eau et du sel, produisant de la chaleur dans le processus.
Les chauffe-mains à l'oxyde de fer sont bon marché et faciles à produire, mais ils ne fonctionnent qu'une seule fois. Une fois que le chauffe-mains est exposé à l'oxygène, la réaction d'oxydation commence et elle ne peut pas être arrêtée. La réaction se poursuit jusqu'à ce que tout le fer ait réagi, moment auquel la chaleur s'estompe. Selon la quantité de fer présente dans le chauffe-mains, cela peut prendre plusieurs heures.
Les chauffe-mains réutilisables reposent sur la cristallisation d'une solution sursaturée pour produire de la chaleur. Ces réchauffeurs contiennent généralement une solution d'acétate de sodium avec une bande de métal. Lorsque le réchauffeur est fléchi, la bande se plie et crée des points de nucléation pour la formation de cristaux. La solution sursaturée cristallise, produisant de la chaleur dans le processus. Ces chauffe-mains ne durent généralement que peu de temps avant que la réaction ne s'arrête, mais ils peuvent être rechargés en faisant bouillir le chauffe-mains et en refondant les cristaux en solution.
Une forme plus dangereuse de chauffe-mains consiste en un appareil qui brûle du charbon de bois ou de l'essence à briquet à l'intérieur d'une capsule métallique fermée. Ceux-ci étaient courants au début du 20e siècle et pourraient devenir dangereusement chauds s'ils ne sont pas gérés avec soin.
