三維混合機工作原理與傳統的回轉式混合機不盡相同，裝料的筒體在主動軸帶動下，在立體三維空間上做獨特的平移、轉動、搖滾運動，使物料在混合筒內處于“旋轉流動—平移—顛倒墜落”等復雜的運動狀態，產生一股交替脈沖，連續不斷地催動物料；運動產生的湍流則具有變化的能量梯度，從而使被混合的的物料中各質點具有不同的運動狀態，各質點在頻繁的運動擴散中不斷的改變自己所處的位置，產生了滿意的混合效果。

物料混合中最忌的兩點：一是混合運動中離心力的存在，它能使不同密度的被混合物料產生偏析；二是被混合物料成團塊狀和聚積運動，使物料不能有效的擴散摻和。三維混合機的運動狀態克服了上述弊病，它是目前國際上理想的高效混合設備。

常用工藝：

通過機械外力和物料重力作用的方法將兩種或兩種以上物料均勻混合。適用于粉體、顆粒等物料的混合、解聚、干燥等工藝。

混合：多種分散體系間均勻混合制備一種新的材料。

解聚：將結團結塊的物料打碎。

干燥：將物料中所含水份或溶劑等液體通過加熱方式氣化抽離。