各种高分子材料通过定量加料机加入到连续混炼机中，被转子喂料段螺纹送到混炼段。在转子混炼段，物料首先受到与加料段螺纹相连的那部分螺棱的向前推动作用，而与卸料段相联的那部分螺棱则迫使物料向相反的方向运动。这样，物料便在此堆积，并被剪切、辊压、粉碎、熔融和混合。随着新物料的不断加入，已经混合好的物料终被迫移向卸料段，并通过卸料门排出。
由于连续混炼机的排料量是由加料量所决定的，设备可以在饥饿状态下工作，也可以在充满物料的状态下工作。因此，通过控制加料量，可以调节物料在混炼机中的停留时间及其产量。该机器的可调工作参数有:加料速度、转子的转速、背压、温度、卸料口开启度等。
实验表明，卸料温度随着转子转速的增加而增加，随着卸料门开启度的增加而降低;输入功率随着产量(加料速率)、转子转速的增加而增加，随着卸料门开启度的增加、料筒温度的增加而减少。
双转子连续混炼机工作过程中，对物料的混炼作用主要发生在转子的混炼段。由于两根转子混炼段上的八根螺棱的长度、螺旋角和旋向都各不相同，物料在此将依次受到来自八根螺棱的大小与方向都各不相同的推力作用。因此，在一个循环流动过程中，熔体的运动速度和方向至少会发生8次变化。通常物料在混炼过程中，在一个混炼段，其流动的速度与方向将改变约5000次左右。这种变化进一步加剧了物料混炼界面的更新和流动的紊乱程度，促进了分散相的破碎、分散，以及新的相界面的形成，对物料的分散混炼和低熔点挥发物的排除极为有利，使得该机器具有良好的分散混炼特性和脱排气性能。
