微波水分儀根據微波穿透介質時產生的微波能量衰減量來計算水分的百分比含量。水是一種極性分子，當特定2.4GHZ頻率的微波穿透物料時，物料里面水分子O-H鍵會吸收特定頻率的微波能量。微波發射探頭從皮帶下方發射微波能量，穿透整個皮帶后被皮帶上方的微波接收探頭接收剩余的微波能量，同時加配1個超聲波高度補償探頭，測量皮帶的厚度。根據微波功率的衰減的改變，以及超聲波質量補償探頭計算瞬時總質量，根據損失的總能量和總質量的百分比含量，利用微電腦系統軟件即可計算出物料的含水率。
儀器檢測探頭分別有：微波發射探頭、微波接收探頭、超聲波高度補償、微電腦處理系統。微波原理的特性是能夠穿透非導電性的物料。物質有兩極性分子結構(例如水)，當微波穿過物料時，電磁場會引起共振，在此過程中，微波會損耗一部分能量，損耗的能量隨著物料含水率的增加而增加，損耗后的能量到達物料的另一邊。水不僅能吸收能量，同時也反射微波能量，此兩種微波技術用其中的一種即可測出含水率。
物料在輸送過程中，位于微波發射探頭和接收探頭之間區域的物料被測試，到達微波接受探頭的能量會隨著水分含量的增減而減少，通過計算干物質的吸收量和一些幾何參數，含水率會被計算出來。微波反射法的步驟是一樣的，除了發射探頭和接受探頭安裝在物料的同一側之外。
