分子的固有电磁场被改变并影响邻近分子，于是分子的振动便在分子之间传递开去，分子振动就是内能，增加内能就是加热，微波能令物质中的内能增加，也即是能令物质加热。虽然非电极性分子也会因电场产生一些位移极化，但这本身对内能几乎没有贡献。有的食物本身就有自由的电极性分子，因此可以被微波直接加热；其他食物只要与水均匀混合，也可以通过水间接地被微波加热。另外，有说微波加热是分子共振的结果，这是错误的，水分子的共振频率为1THz以上。有些情况下，微波加热可以做到由内而外，即内部温升比表面快。例如内部有较多水份而表面较干