หลักการทำงานของลูกกลิ้งระบายความร้อนในอุตสาหกรรมคือการถ่ายเทความร้อนจากวัสดุที่กำลังแปรรูปไปยังพื้นผิวของลูกกลิ้งระบายความร้อน และต่อไปยังตัวกลางระบายความร้อนภายใน เช่น น้ำหรือสารหล่อเย็น กระบวนการทั้งหมดเป็นไปตามหลักการถ่ายเทความร้อนโดยการนำความร้อนและการพาความร้อน เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิที่เหมาะสมของวัสดุที่กำลังแปรรูป