屋顶自然通风器的工作原理如下：
屋顶自然通风器最基本的动力是风压和热压。
屋顶通风器风洞试验表明：当风吹向建筑物是，建筑物对风有阻挡作用，在迎风面产生正压力，在建筑的各个侧面及背面形成负压力。屋顶自然通风器风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压力差实现空气的流通。压力差是影响通风的关键因素。压力差的大小与建筑的造型、建筑周围环境和建筑与风向的夹角有关系。另外，屋顶通风器流动空气的压力随其速度的增加而减小，这样就形成了低压区。根据屋顶自然通风器的这种原理，在设计屋顶自然通风器时，要注意通风器的安装位置。
屋顶自然通风器的另一原理是利用建筑内部空气的热压差——即通常讲的“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。利用热空气上升的原理，在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出，室外新鲜的空气则从建筑周围的通风口被吸人。热压作用与进、出风口的高差和室内外的温差有关，室内外温差和进、出风口的高差越大，则热压作用越明显。屋顶通风器在建筑设计中，可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔。在夏季，可将阀板打开，就像是大型的天窗。这样，经过屋顶通风器冷却的冷空气便可吹向内部，而室内的热空气则由屋顶通风器排出。除此以外，屋顶通风器还设有调节室温的启闭系统。