Kjarnabygging kalksnúningsofns samanstendur af langri sívalri ofnskel með smá halla. Ofnskelin er gerð úr hágæða stáli og er fóðruð með hár-hitaþolnum eldföstum efnum á innri veggnum, studd af reiðhjólasamstæðum og knúin til að snúast hægt af flutningskerfi (með dæmigerðum snúningshraða 1–4 sn./mín.). Allt kerfið er venjulega búið aukabúnaði, þar á meðal forhitara, kælir, brennara og ryksöfnun, sem myndar samþætt samfellt brennsluferli.
Starfsregla þess fylgir kjarnarökfræði mótstraumsvarmaskipti og hallabrennslu. Hægt er að skipta ferlinu í þrjú lykilþrep:
1.Fóðrunar- og forhitunarstig
Kalksteinshráefni fer inn í forhitarann í gegnum fóðrunarbúnaðinn og færist hægt í átt að neðri endanum (ofnhettu) undir þyngdarafl þegar ofninn snýst. Á sama tíma streymir háhitaútblástursloft sem myndast við bruna eldsneytis (duftkola, jarðgass o.s.frv.) sem sprautað er frá ofnhettubrennaranum í ás meðfram ofninum frá ofnhlífinni að ofnhlífinni. Meðan á þessu flæði stendur eiga sér stað bráðabirgðavarmaskipti milli útblástursloftsins og efnisins sem -hreyfir sig, sem hækkar hitastig efnisins smám saman til að fullkomna rakauppgufun og undirbúa karbónatforhitun og niðurbrot.
2. Kalsínunar- og niðurbrotsstig
Þegar efnið fer inn í há-hitasvæðið í miðjum ofninum (hitastig allt að 1200–1400 °C), kemst það að fullu í snertingu við há-útblástursloftið á meðan það rúllar stöðugt með snúningi ofnsins. Kalksteinn (CaCO₃) gengst undir miklu niðurbroti til að framleiða brennt kalk (CaO) og koltvísýring (CO₂). Stöðug velting tryggir jafna upphitun, kemur í raun í veg fyrir undir-brennslu eða of-brennslu á staðnum-þetta er lykilástæðan fyrir stöðugum vörugæðum í snúningsofnum.
3.Kæling og losunarstig
Brennda kalkið heldur áfram að færast í átt að ofnhettunni og fer inn í samsvarandi kælirann, þar sem það skiptir um hita með því að blása -í köldu lofti. Kalkið er kælt niður í umhverfishita og losað, en kalt loft, eftir að hafa tekið í sig hita, verður að heitu lofti; hluta þess er hægt að endurnýta sem brennslu-sem styður loft aftur í ofnhettuna til að endurheimta hita. Að lokum er útblásturslofti við háan-hita losað úr ofninum, meðhöndlað með rykhreinsun, brennisteinshreinsun og afoxun til að uppfylla umhverfisstaðla fyrir losun.
