마이크로파 가열은 마이크로파의 전자기 에너지를 물질이 흡수하여 온도가 높아지는 가열 방식이다. 가열 정도는 물질의 조성, 상태, 전자기적 성질과 조사 조건 등에 따라 달라진다.
에너지 흡수
액체 물에서는 변화하는 전기장에 대한 분자의 회전 응답과 에너지 소산이 가열과 관련된다. 물질에 따라 이온이나 전하의 이동에 따른 전도 손실도 에너지 흡수에 기여할 수 있다. 따라서 극성 분자의 존재 여부 하나만으로 모든 물질의 가열을 설명할 수는 없다.
물과 얼음
물과 얼음은 같은 물 분자로 이루어져 있지만 분자 운동과 수소 결합 구조가 다르다. 물·얼음·염수의 마이크로파 응답을 다룬 분자 동역학 연구에서는 얼음의 결합 구조가 분자의 응답을 제약하여 액체 물과 다른 가열 특성을 보이는 것으로 설명한다. 분자의 극성뿐 아니라 물질의 상태도 중요하다는 사례다.
열의 전달
직접 마이크로파를 잘 흡수하지 않는 부분도 주변에서 생성된 열이 전도되면 온도가 올라갈 수 있다. 온도 상승은 흡수 에너지와 열용량, 열손실에 영향을 받으며 상태 변화가 있으면 그에 필요한 에너지도 고려한다. 전자레인지의 표시 출력 전체가 특정 시료에 그대로 흡수된다고 가정할 수는 없다.