橡胶密炼机的主要工作部位为密炼室。密炼室是由密炼室壁、转子以及上、下顶栓组成。转子的断面为椭圆形，在转子上具有两个长度不等的螺旋形突棱，他们的方向相对，长棱斜角30°，短棱斜角45°。由于两个转子突棱螺旋斜角不同，使胶料在密炼室中产生两种流动。
　　一种是周向流动。装入混炼室的生胶和配合剂等，在两个转子相对旋转下，通过转子的间隙被挤压到混炼室的底部，碰到下顶栓的突棱时被分割为两部分。然后，它们分别随着两转子的回转挤向室壁再回到密炼室上部，在转子不同转速的影响下，两部分胶料以不同的速度再重新汇合。因此胶料在密炼室中形成两个周向流动。
　　橡胶密炼机在工作时，两转子相对回转，将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的挤压和剪切，穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分，分别沿前后室壁与转子之间缝隙再回到辊隙上方。在绕转子流动的一周中，物料处处受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度急剧上升，粘度降低，增加了橡胶在配合剂表面的湿润性，使橡胶与配合剂表面充分接触。
　　配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、密炼室内壁的间隙，受到剪切而破碎，被拉伸变形的橡胶包围，稳定在破碎状态。同时，转子上的凸棱使胶料沿转子的轴向运动，起到搅拌混合作用，使配合剂在胶料中混合均匀。