无重力混合机是充分利用对流混合原理，即利用物料在混合器内的上抛运动形成流动层，产生瞬间失重，使之达到理想混合效状态。其混合过程如图。在流动层领域中，物料以一定圆周速度克服离心力，在具有特定角度的桨叶作用下由A移到B，同时机内的移动叶片把它送到C，具有同样特定角度的桨叶再把它送到D，然后由D回到A；并且，物料在特定的重叠叶片作用下，进行轴向移动，实现在全方位范围内进行混合，形成随机运动状态。

该机卧式筒体内装有双轴旋转反向的桨叶，桨成一定角度将物料沿轴向、径向循环翻搅，使物料迅速混合均匀；为降低设备易损件的更换成本，桨叶叶片可做成两片式，在叶片基座上垫一块可移动小叶片，可直接更换磨损的小叶片，经济快捷； 出料形式一般为气动(手动)翻板阀，圆弧阀门紧密嵌入筒内，与筒内壁齐平，无物料堆积和混合死角现象；标准型有大开门小开门之分，大开门开口到筒边，放料干净快捷，残留少。

该机在w形的混合室内装有一对以相反方向旋转的轴，在每个轴上安装具有一定角度、一定数量且呈重叠状的桨叶，在具有一定圆周速度的混合室内形成流动层，层内的物料在对流混合原理的作用下进行混合，并在瞬间处于失重状态，因而得到均匀混合物。 在容器上方亦可装有喷液口，进行喷加液体的固-液混合。

该机回转速度为临界速度的50%-80%，当叶片距离较小时，可接近临界速度。