水泥窑是化学反应器。为了使生料在窑内充分反应，窑内烧成温度要求达到1450℃，使整个物料处于部分熔融状态，物料经过一系列的物理、化学变化，成为熟料。
水泥窑是燃烧设备和传热设备。窑内高温是由燃料在窑内燃烧产生的，燃烧产生的热量通过辐射、对流和传导三种基本传热方式，将热量传给物料。
水泥窑是输送设备。物料从窑尾部加入，由于窑简体是倾斜安装的，当窑转动时，物料不断地由窑尾向窑头运动，在立窑内物料从窑顶加入，由窑底部卸出。
水泥窑还具有降解利用废弃物的功能。水泥窑所具有的高温、稳定热力场可以降解各种有毒、有害、危险废弃物。
为使燃料在水泥窑内能进行正常燃烧，要送入助燃空气。燃烧产生的烟、物料反应产生的水汽及二氧化碳等所组成的废气，需要从窑内排出，通过气体输送设备向窑内鼓进空气，并排出废气。
所以水泥窑的工作是由气体流动、燃料燃烧、热量传递和物料运动等过程所组成的。水泥窑的工作就是使燃料能充分燃烧，燃烧产生的热量能有效地传给物料，物料接受热量后发生一系列物理、化学变化，煅烧产生的废气顺利排除，最后形成熟料。