เตาไมโครเวฟประกอบไปด้วย 3 ส่วนหลักๆ
1. แม็กนีตรอน (magnetron) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สร้างคลื่นไมโครเวฟ
2. ช่องนำคลื่นไมโครเวฟ เป็นช่องว่างที่คลื่นไมโครเวฟจะเดินทางมายังช่องใส่อาหาร
3. ช่องใส่อาหาร คลื่นไมโครเวฟที่เดินทางมาบริเวณนี้จะสะท้อนไปมาจนเกิดคลื่นนิ่ง (standingwave) ในลักษณะเดียวกับสายกีต้าร์ที่สั่นจนเราเห็นเป็นภาพติดตา
อาหารโดยทั่วไป จะมีความชื้นอยู่ นั่นหมายความว่า มีโมเลกุลน้ำเป็นองค์ประกอบ โมเลกุลน้ำมีสูตรที่เราคุ้นเคยว่า H2O จะมีสภาพขั้วไฟฟ้าอ่อนๆ ซึ่งคลื่นไมโครเวฟจะทำให้มันเกิดการสั่นไปมาด้วยความถี่สูงในระดับพันล้านรอบต่อวินาที (โมเลกุลที่ไม่มีสภาพขั้วไฟฟ้า จะไม่ตอบสนองต่อคลื่นไมโครเวฟแบบนี้) ส่งผลให้เกิดความร้อนออกมารอบๆได้
เนื่องจากคลื่นไมโครเวฟในช่องใส่อาหารมีลักษณะเป็นคลื่นนิ่ง ดังนั้นจะมีบางจุด (node) ที่อุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณอื่นๆ จานใส่อาหารจึงมีการหมุนไปรอบๆให้ได้รับพลังงานจากคลื่นไมโครเวฟแบบทั่วถึงยิ่งขึ้นด้วย