在除氧器中，随着水流被蒸汽不断地加热，水会逐渐蒸发，水表面的水蒸汽压力就逐步增大，其它气体的分压力就逐步减少，水中的气体分子逐渐脱出，并随余汽排出，水面内外气体分压均被减小而维持一定的压差△Ｐ；当水被加热到除氧器工作压力下的饱和温度时，水表面的水蒸汽分压力等于除氧头的压力，也即蒸汽分压力等于总压力，其它气体的分压力近于或等于零，这就可能让水中的各气体完全脱出，水中气体溶解量接近零。加热除氧过程既是传热过程同时又是一个传质过程；气体从水中离析脱出的量与水的表面积Ａ、不平衡差△Ｐ成正比例，即
Ｇ＝ＫmＡ△Ｐ （mg/L）
Ｋm是传质系数或称离析系数。
    气体从水中离析过程即传质过程，此过程可分为两个阶段：第一阶段是初期除气阶段，水中所溶气量较多，不平衡压差较大，气体能以小气泡形式克服水的表面张力迅速逸出水表面，此阶段可除去水中大部份的气体；第二阶段是深度除气阶段，因这时水中溶解的气量较小，不平衡△Ｐ较小，气体只能依靠分子的扩散作用缓慢地从水表面逸出，于是就要设法造成大面积水膜，以减少水的表面张力，加强扩散作用；或者利用蒸汽在水面下的鼓泡作用，让气体附在水泡面上逸出。可见深度除气过程较缓慢，所以用加热的原理除气不容易做到很彻底。特别是水温没有达到除氧器压力对应的饱和温度时，水中含氧量急剧增加。在对于除气要求很高的机组，一般要再辅以化学除氧措施。