Ne visų tipų rankų šildytuvai įkaista, kai juos veikia oras, bet tie, kurie įkaista dėl proceso, vadinamo oksidacija, galbūt geriau žinomu kaip rūdijimas. Supakuotuose šildytuvuose yra geležies dalelių, sūraus vandens, anglies ir kitų cheminių medžiagų, kurios veikia kaip izoliatoriai. Kai apsauginė pakuotė nėra sandari, išorinis oras prasiskverbia į viduje esančias chemines medžiagas, o deguonis chemiškai reaguoja su geležimi, todėl geležis rūdija arba oksiduojasi. Šiam oksidacijos procesui padeda druskos tirpalas, kuris veikia kaip katalizatorius.
Vienas iš šio oksidacijos proceso rezultatų yra šilumos gamyba arba, chemiškai tariant, egzoterminė reakcija. Anglies dalelės padeda paskleisti šią šilumą visoje pakuotėje. Kitos cheminės medžiagos padeda išlaikyti egzoterminę reakciją pakankamai lėtą, kad būtų užtikrinta ilgalaikė šiluma, o ne tik greitas paūmėjimas. Kai visa geležis paverčiama geležies oksidu arba rūdimis, egzoterminė reakcija baigiasi ir rankų šildytuvas nebegali tiekti šilumos.
Principas, suteikiantis šiems gaminiams galimybę sušildyti rankas, yra tas pats principas, kuriuo veikia lipnios šildymo pagalvėlės. Nuėmus apsauginę juostelę nuo trinkelės, deguonis iš lauko oro reaguoja su plonu geležies siūlų sluoksniu pagalvėlėje, todėl susidaro egzoterminė reakcija, kuri gali trukti kelias valandas.
Yra ir kitų tipų rankų šildytuvų, kuriuose naudojami visiškai skirtingi cheminiai procesai, kad būtų pasiekti panašūs rezultatai. Šiuose prietaisuose yra persotinto natrio acetato arba kalcio nitrato tirpalo. Persotinimas reiškia, kad tirpalas buvo perkaitintas, kad jame galėtų ištirpti daugiau pasirinktos cheminės medžiagos. Kai tirpalas atvėsta, reikės įdėti tik nedidelę medžiagos dėmę, kad visa struktūra kristalizuotųsi ir sukietėtų.
Kai kurie rankų šildytuvai naudoja šį perpildymo principą, kad sukurtų šilumą. Persotintas natrio acetato arba kalcio nitrato tirpalas sandariai uždaromas maišelyje su grublėto nerūdijančio plieno juostele. Kai maišeliu manipuliuojama pirmyn ir atgal, nuo juostelės turi nulūžti mažas metalo gabalėlis. Šios mažos dėmės pakanka, kad druskos kristalas iškristų iš tirpalo ir taptų kietas. Per kelias sekundes tirpalas kristalizuojasi į kietą medžiagą. Taip įvyksta egzoterminė reakcija ir mažiausiai 30 minučių susidaro tinkama šiluma. Tačiau skirtingai nei oksiduojantys šildytuvai, šį tipą galima pakartotinai naudoti pakaitinant druskos tirpalą, kol jis vėl tampa persotintas ir nestabilus.