汽車燃油加熱器的主電機帶動柱塞油泵，助燃風扇以及霧化器轉動。

油泵將吸入的燃油經過輸油管路輸送到霧化器，霧化器在經過離心力的作用下將燃油霧化后與助燃風扇吸入的空氣在發動機主燃燒室內混合，被熾熱的電熱塞點燃，在后燃燒室內充分燃燒后進行折返，經過水套內壁以及上面的散熱片，將熱量傳輸到水套夾層中的介質——冷卻液。

加熱后再循環水泵(或者熱對流)的作用下在整個管路系統中進行循環，以達到加熱的目的。

加熱器燃燒時候的廢氣由排氣管中排出。