用热空气直接加热的逆流操作转筒烘干机，其主要部分为与水平线略呈倾斜的旋转圆筒。物料从转筒较高的一端送入，与由另一端进入的热空气逆流接触，随着圆筒的旋转，物料在重力作用下流向较低的一端时即被烘干完毕而送出。通常圆筒内壁上装有若干块抄板，其作用是将物料抄起后再洒下，以增大烘干表面积，使烘干速率增高，同时还促使物料向前运行。当圆筒旋转一周时，物料被抄起和洒下一次，物料前进的距离等于其落下的高度乘以圆筒的倾斜率。抄板的型式很多，其中直立式抄板适用于处理粘性或较湿的物料；5°和90°的抄板适用于处理散粒状或较干的物料。抄板基本上纵贯整个圆筒内壁，在物料入口端的抄板也可制成螺旋形的，以促进物料的初始运动并导入物料。
烘干机内空气与物料间的流向可采用逆流、并流或并逆流相结合的操作。通常在处理含水量较高、允许快速烘干而不致发生裂纹或焦化、产品不能耐高温而吸水性又较低的物料时，宜采用并流烘干；当处理不允许快速烘干而产品能耐高温的物料时，宜采用逆流烘干。
为了减少粉尘的飞扬，气体在烘干机内的速度不宜过高，对粒径为1mm左右的物料，气体速度为0.3～1.0m/s；对粒径为5mm左右的物料，气速在3m/s以下。有时为防止转筒中粉尘外流，可采用真空操作，能够 烘干机危险运行。转筒烘干机的体积传热系数较低，约为0.2～0.5W/（m3·℃）。
对于能够耐高温且不怕被污染的物料，除热空气外，烟道气也可作为烘干介质，以获得较高的烘干速率和热效率。对于不能受污染的物料，我们还可采用间接加热的转筒烘干机。这种烘干机的传热壁面为装在转筒轴心处的一个固定的同心圆筒，筒内通以烟道气，也可以沿转筒内壁装一圈或几圈固定的轴向加热蒸气管。由于间接加热式的转筒烘干机的效率低，目前较少采用。
转筒烘干机的优点是机械化程度高，生产能力大，流动阻力小，容易控制，产品质量均匀。此外，转筒烘干机对物料的适应性较强，不仅适用于处理散粒状物料，当处理粘性膏状物料或含水量较高的物料时，可向其中掺入部分干料以降低粘性。转筒烘干机的缺点是设备笨重，金属材料耗量多，热效率低（约为50%），结构复杂，占地面积大，传动部件需经常维修等。目前国内采用的转筒烘干机直径为0.6～2.5m，长度为2～27m，处理物料的含水量为3%～50%，产品含水量可降到0.5%，甚至低到0.1%（均为湿基）。
