Il principale principio di azione del miscelatore d'aria è mescolare aria e altri gas in una certa proporzione per mezzo di miscelazione fisica.
Il miscelatore d'aria è generalmente composto da quattro parti: il sistema di aspirazione dell'aria, la camera di miscelazione, il sistema di controllo e il sistema di uscita dell'aria. Il sistema di assunzione d'aria è costituito da un'ingresso d'aria e da un ingresso di ossigeno, che sono collegati a una fonte d'aria esterna e una fonte di ossigeno, rispettivamente, ed è dotato di una valvola di controllo del flusso per regolare il flusso di aria e ossigeno che entrano nella camera di miscelazione 1. La camera di miscelazione è il cuore del miscelatore d'aria ed è responsabile della miscelazione dell'aria e dell'oxigeno. La camera di miscelazione è dotata di speciali dispositivi di miscelazione, come agitatori o cicloni, per garantire che aria e ossigeno possano essere completamente miscelati per ottenere un rapporto di miscelazione predeterminato.