Handwärmer erzeugen eine exotherme chemische Reaktion, die Wärme erzeugt, wenn der Inhalt mit Luft oder miteinander reagiert. Am häufigsten verwenden Handwärmer Beutel mit feinen Eisenspänen, die in Gegenwart von Luft oxidieren , Wasser und Salz und erzeugen dabei Wärme.
Eisenoxid-Handwärmer sind billig und einfach herzustellen, aber sie funktionieren nur einmal. Sobald der Handwärmer Sauerstoff ausgesetzt ist, beginnt die Oxidationsreaktion und kann nicht gestoppt werden. Die Reaktion wird fortgesetzt, bis das gesamte Eisen reagiert hat, woraufhin die Hitze nachlässt. Je nach Eisenmenge im Handwärmer kann dies mehrere Stunden dauern.
Wiederverwendbare Handwärmer basieren auf der Kristallisation einer übersättigten Lösung, um Wärme zu erzeugen. Diese Wärmer enthalten normalerweise eine Natriumacetatlösung zusammen mit einem Metallstreifen. Wenn der Wärmer gebogen wird, biegt sich der Streifen und erzeugt Nukleationspunkte für die Bildung von Kristallen. Die übersättigte Lösung kristallisiert und erzeugt dabei Wärme. Diese Wärmer halten normalerweise nur kurze Zeit, bevor die Reaktion nachlässt, aber sie können wieder aufgeladen werden, indem man den Handwärmer aufkocht und die Kristalle wieder in Lösung schmilzt.
Eine gefährlichere Form des Handwärmers besteht aus einem Gerät, das Holzkohle oder Feuerzeugflüssigkeit in einer geschlossenen Metallkapsel verbrennt. Diese waren in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts weit verbreitet und könnten gefährlich heiß werden, wenn sie nicht sorgfältig behandelt werden.
