Ne zagrijavaju se sve vrste grijača za ruke kada su izložene zraku, ali one koje dobivaju svoju toplinu iz procesa zvanog oksidacija, možda poznatijeg kao hrđanje. Pakirani grijači sadrže čestice željeza, slanu vodu, ugljik i druge kemikalije koje djeluju kao izolatori. Kada je zaštitno pakiranje otpečaćeno, vanjski zrak prodire u kemikalije iznutra, a kisik kemijski reagira sa željezom, uzrokujući hrđu ili oksidaciju željeza. Ovaj proces oksidacije potpomaže otopina soli, koja djeluje kao oblik katalizatora.
Jedan od rezultata ovog procesa oksidacije je proizvodnja topline, ili u kemijskom smislu egzotermna reakcija. Čestice ugljika pomažu u širenju te topline po cijelom pakiranju. Druge kemikalije pomažu održati egzotermnu reakciju dovoljno sporom da osigura dugotrajnu toplinu, a ne samo brzo rasplamsavanje. Nakon što se svo željezo pretvori u željezni oksid ili hrđu, egzotermna reakcija je gotova i grijač za ruke više ne može osigurati toplinu.
Princip koji ovim proizvodima daje mogućnost zagrijavanja ruku je isti princip koji pokreće samoljepljive grijaće jastučiće. Nakon što se zaštitna traka ukloni s jastučića, kisik iz vanjskog zraka reagira s tankim slojem željeznih niti u jastučiću i rezultat je egzotermna reakcija koja može trajati satima.
Postoje i druge vrste grijača za ruke koje koriste potpuno drugačiji kemijski proces za postizanje sličnih rezultata. Ovi uređaji sadrže prezasićenu otopinu natrijevog acetata ili kalcijevog nitrata. Prezasićenje znači da je otopina pregrijana kako bi se omogućilo da se više odabrane kemikalije otopi u njoj. Kada se otopina ohladi, moralo bi se unijeti samo mala mrlja materijala kako bi se cijela struktura kristalizirala i učvrstila.
Neki grijači ruku koriste ovaj princip prezasićenosti za stvaranje topline. Prezasićena otopina natrijevog acetata ili kalcijevog nitrata zatvorena je u vrećicu s trakom od hrapavog nehrđajućeg čelika. Kada se vrećicom manipulira naprijed-natrag, maleni komad metala trebao bi se odlomiti od trake. Ova sitna mrlja dovoljna je da kristal soli ispadne iz otopine i postane čvrst. U roku od nekoliko sekundi, otopina kristalizira u krutinu. U tom slučaju dolazi do egzotermne reakcije i koristi se toplina tijekom najmanje 30 minuta. Međutim, za razliku od oksidirajućih grijača, ovaj se tip može ponovno upotrijebiti ponovnim zagrijavanjem otopine soli dok ponovno ne postane prezasićena i nestabilna.