密煉機的結構要比開煉機復雜一些，組成密煉機的主要零部件有：轉子、密煉室、密封裝置、進料和壓料裝置、卸料裝置、傳動系統和氣壓、液壓、電控、潤滑等工作系統組成。
從密閉式煉膠機的結構中可以看到：兩根相對運動的轉子裝在密煉室內，它的頂部有汽缸活塞控制，有能開閉翻板門和能上下移動對原料施加一定壓力的上頂栓；底部由液壓系統控制，能使下頂栓開閉和鎖緊；密煉室壁外有空腔，和上下頂栓一樣都能通入蒸汽或冷卻水，對這些部位加熱或冷卻，按工藝條件溫度要求、由溫度自控系統自動控制；轉子的兩軸端與密煉室兩側的軸承滑動配合；端部有防止粉料泄漏的密封裝置。
混合機混合均勻和粉狀料由上部進料門進入密煉室。開始工作時，兩根相對旋轉運動的轉子，由于其截面為橢圓形，外表面與密煉室內壁間隙在不斷變化，使原料在上、下頂栓形成的兩混煉室內被來回推動翻轉，使原料受到強力的擠壓、剪切及原料間的劇烈摩擦等復雜運動；兩根螺旋角和轉向不同的轉子，使其周圍的原料既有軸向流動，又有隨其轉動的圓周運動。
原料在密閉又有一定溫度的混煉室內，同時承受多種力與無規則運動的料流交叉作用，使原料進一步均勻混合，很快達到熔融塑化狀態。