Încălzitoarele de mână funcționează prin crearea unei reacții chimice exotermice care produce căldură atunci când conținutul reacționează cu aerul sau unul cu celălalt. De obicei, încălzitoarele de mână folosesc pungi din pilituri de fier fine care se oxidează în prezența aerului , apă și sare, producând căldură în proces.
Încălzitoarele de mâini cu oxid de fier sunt ieftine și ușor de realizat, dar funcționează doar o singură dată. Odată ce încălzirea mâinii este expusă oxigenului, reacția de oxidare începe și nu poate fi oprită. Reacția continuă până când reacționează tot fierul, moment în care căldura cade în jos. În funcție de cantitatea de fier prezentă în încălzitorul pentru mână, acest lucru poate dura câteva ore până la finalizare.
Încălzitoarele de mână reutilizabile se bazează pe cristalizarea unei soluții super-saturate pentru a produce căldură. Aceste încălzitoare conțin de obicei o soluție de acetat de sodiu împreună cu o bandă de metal. Atunci când încălzitorul este îndoit, banda se îndoaie și creează puncte de nucleare pentru formarea cristalelor. Soluția super-saturată cristalizează, producând căldură în proces. Aceste încălzitoare durează de obicei doar o scurtă perioadă de timp înainte ca reacția să dispară, dar pot fi reîncărcate prin fierberea încălzitorului de mână și topirea cristalelor în soluție.
O formă mai periculoasă de încălzire a mâinilor constă într-un dispozitiv care arde carbune sau lichid mai ușor în interiorul unei capsule metalice închise. Acestea erau frecvente la începutul secolului al XX-lea și puteau deveni periculos de fierbinți dacă nu au fost gestionați cu atenție.