用熱空氣直接加熱的逆流操作轉筒烘干機，其主要部分為與水平線略呈傾斜的旋轉圓筒。物料從轉筒較高的一端送入，與由另一端進入的熱空氣逆流接觸，隨著圓筒的旋轉，物料在重力作用下流向較低的一端時即被烘干完畢而送出。通常圓筒內壁上裝有若干塊抄板，其作用是將物料抄起后再灑下，以增大烘干表面積，使烘干速率增高，同時還促使物料向前運行。當圓筒旋轉一周時，物料被抄起和灑下一次，物料前進的距離等于其落下的高度乘以圓筒的傾斜率。抄板的型式很多，其中直立式抄板適用于處理粘性或較濕的物料；5°和90°的抄板適用于處理散粒狀或較干的物料。抄板基本上縱貫整個圓筒內壁，在物料入口端的抄板也可制成螺旋形的，以促進物料的初始運動并導入物料。

 烘干機內空氣與物料間的流向可采用逆流、并流或并逆流相結合的操作。通常在處理含水量較高、允許快速烘干而不致發生裂紋或焦化、產品不能耐高溫而吸水性又較低的物料時，宜采用并流烘干；當處理不允許快速烘干而產品能耐高溫的物料時，宜采用逆流烘干。

為了減少粉塵的飛揚，氣體在烘干機內的速度不宜過高，對粒徑為1mm左右的物料，氣體速度為0.3～1.0m/s；對粒徑為5mm左右的物料，氣速在3m/s以下。有時為防止轉筒中粉塵外流，可采用真空操作，能夠 烘干機危險運行。轉筒烘干機的體積傳熱系數較低，約為0.2～0.5w/（m3·℃）。

 對于能夠耐高溫且不怕被污染的物料，除熱空氣外，煙道氣也可作為烘干介質，以獲得較高的烘干速率和熱效率。對于不能受污染的物料，我們還可采用間接加熱的轉筒烘干機。這種烘干機的傳熱壁面為裝在轉筒軸心處的一個固定的同心圓筒，筒內通以煙道氣，也可以沿轉筒內壁裝一圈或幾圈固定的軸向加熱蒸氣管。由于間接加熱式的轉筒烘干機的效率低，目前較少采用。

 轉筒烘干機的優點是機械化程度高，生產能力大，流動阻力小，容易控制，產品質量均勻。此外，轉筒烘干機對物料的適應性較強，不僅適用于處理散粒狀物料，當處理粘性膏狀物料或含水量較高的物料時，可向其中摻入部分干料以降低粘性。轉筒烘干機的缺點是設備笨重，金屬材料耗量多，熱效率低（約為50%），結構復雜，占地面積大，傳動部件需經常維修等。目前國內采用的轉筒烘干機直徑為0.6～2.5m，長度為2～27m，處理物料的含水量為3%～50%，產品含水量可降到0.5%，甚至低到0.1%（均為濕基）。