Ne visi roku sildītāji uzkarst, ja tie tiek pakļauti gaisa iedarbībai, bet tie, kas siltumu iegūst no procesa, ko sauc par oksidāciju, kas, iespējams, labāk pazīstams kā rūsēšana. Iepakotie sildītāji satur dzelzs daļiņas, sālsūdeni, oglekli un citas ķīmiskas vielas, kas darbojas kā izolatori. Kad aizsargiepakojums ir attaisīts, āra gaiss iekļūst iekšā esošajās ķīmiskajās vielām, un skābeklis ķīmiski reaģē ar dzelzi, izraisot dzelzs rūsēšanu vai oksidēšanos. Šo oksidācijas procesu veicina sāls šķīdums, kas darbojas kā katalizators.
Viens no šī oksidācijas procesa rezultātiem ir siltuma vai ķīmiskā izteiksmē eksotermiska reakcija. Oglekļa daļiņas palīdz izplatīt šo siltumu visā iepakojumā. Citas ķīmiskās vielas palīdz uzturēt eksotermisko reakciju pietiekami lēnu, lai nodrošinātu ilgstošu siltumu, nevis tikai ātru uzliesmojumu. Kad viss dzelzs ir pārveidots par dzelzs oksīdu vai rūsu, eksotermiskā reakcija ir beigusies un roku sildītājs vairs nevar nodrošināt siltumu.
Princips, kas nodrošina šiem izstrādājumiem iespēju sasildīt rokas, ir tas pats princips, kas darbojas ar pašlīmējošos sildīšanas paliktņus. Kad aizsargsloksne ir noņemta no paliktņa, skābeklis no ārējā gaisa reaģē ar plānu dzelzs pavedienu slāni spilventiņā, un rezultātā rodas eksotermiska reakcija, kas var ilgt vairākas stundas.
Ir arī citi roku sildītāju veidi, kuros izmanto pilnīgi atšķirīgu ķīmisko procesu, lai iegūtu līdzīgus rezultātus. Šīs ierīces satur pārsātinātu nātrija acetāta vai kalcija nitrāta šķīdumu. Pārsātinājums nozīmē, ka šķīdums ir pārkarsēts, lai tajā varētu izšķīdināt vairāk izvēlētās ķīmiskās vielas. Kad šķīdums atdziest, būtu jāievada tikai neliela materiāla daļiņa, lai visa struktūra kristalizētos un sacietētu.
Daži roku sildītāji izmanto šo pārsātinājuma principu, lai radītu siltumu. Pārsātināts nātrija acetāta vai kalcija nitrāta šķīdums ir noslēgts maisiņā ar raupja nerūsējošā tērauda sloksni. Kad ar maisu tiek manipulēts uz priekšu un atpakaļ, no sloksnes vajadzētu atdalīties nelielam metāla gabalam. Ar šo mazo plankumu pietiek, lai sāls kristāls izkristu no šķīduma un kļūtu ciets. Dažu sekunžu laikā šķīdums kristalizējas cietā vielā. Tā notiek, notiek eksotermiska reakcija un vismaz 30 minūtes tiek ģenerēts izmantojamais siltums. Tomēr atšķirībā no oksidējošajiem sildītājiem šo veidu var izmantot atkārtoti, atkārtoti uzkarsējot sāls šķīdumu, līdz tas atkal kļūst pārsātināts un nestabils.