自来水通过节能开水器的电磁阀进入冷水箱，然后经过连通管从直流式加热箱底进入进行加热； 在直流式加热箱加热过程中产生大量多余的蒸汽被导入交换室进行热能回收，同时冷水箱吸收了大量热能，将水温预热到85℃； 然后通过连通管进入加热箱中，从50℃加热到沸点（100℃），只需加热15℃。 由于冷水箱中水温提高了,从而节省了大量电能；加上不用水不烧水，规避了保温能耗，相对比较传统保温水箱式的开水器节能大于80％以上。
首次沸腾仅需数十秒、然后从水龙头流出，这个过程不靠自来水压力，也不靠温控，靠自然温度加热至沸点。关闭水龙头即切断电源，无需保温的能耗与千滚水的烦恼，随用随取。在节能开水器工作状态下，若冷水（自来水）停供，故障指示声光报警，并自动切断主加热管电源加以保护。整体程序及水位控制也具有防止脱水干烧的保护功能。
以上整个工作过程全部由微电脑智能控制，真正实现无人操作，安全方便。