盡管雙螺桿擠出機擠出原理不如單螺桿擠出機成熟，也涉及許多學科，頗為復雜，但對下述工作原理基本認同。
兩根螺桿互相嚙合，一根螺桿螺紋插入另一根螺桿的螺槽中，嚙合處連續(xù)的螺槽被分為相互隔離的C形小室。物料在C形小室中隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)軸向運動，螺桿每轉(zhuǎn)一圈，C形小室就前移一個導程的距離。由于C形小室中的物料受嚙合螺紋的推力，使物料抱住螺桿旋轉(zhuǎn)的趨勢受到阻礙，并被螺紋推向前移，強制推進物料。此外，兩根螺桿的嚙合處對物料還會產(chǎn)生剪切和混合作用，這種剪切混合作用，異向雙螺桿比同向效果更好。雙螺桿與單螺桿一樣，也有一定的壓縮比，為的是補償物料在螺桿中所產(chǎn)生的密度變化以及強化螺桿的剪切和混合作用。
根據(jù)雙螺桿的旋轉(zhuǎn)方向、嚙合程度和螺紋參數(shù)不同，C形小室可以是互相連通的，也可以是完全封閉的。嚙合型異向雙螺桿的C形小室是完全封閉的，小室中的物料跟著小室一起前移，輸送過程中不會產(chǎn)生逆流或滯流，因此具有較大的強制輸送性，它近似于齒輪泵原理的正位移。由于強制等量送料，減少了逆流量，物料在機筒內(nèi)停留時間短，物料均勻，溫度波動小，物料塑化均勻。嚙合型同向雙螺桿的C形小室是互通的，其中一根螺桿推送的C形小室內(nèi)的熔體在兩嚙合區(qū)形成的壓差下，向另一根螺桿的螺槽轉(zhuǎn)移，并形成新的C形小室熔體，且周而復始地轉(zhuǎn)移，熔體呈“∞”字形在螺旋流道內(nèi)向前移動。嚙合區(qū)因速度方向相反就產(chǎn)生較大的相對速度，剪切混合作用強烈。螺紋根間隙一般設(shè)計很小，物料不會黏附在螺槽中，物料停留時間短，具有自潔作用。
