炉腔又称加热室，是微波炉重要的构成部件，也是用来加热食物的空间。一般，从磁控管天线端输出的微波能量是通过波导其它传输机构输入到炉腔内来加热食物。
炉腔一般是做成一个矩形的金属箱子，箱子的四周边用凸点焊接的方法焊接起来。为了保证微波能量限在箱内，不被泄漏出来，焊点之间间隔距离应小于四分之一波长。
炉腔的几何尺寸是根据微波原理设计、计算的。它首先保证炉腔的阻抗与磁控管的输出阻抗相匹配，这样炉腔就能向磁控管获得最大的微波功率。其次，在炉腔中，电场的分布尽可能均匀些，这样食物加热也能做到比较均匀。
另外，为了让食物在微波炉内加热均匀，炉腔内设有专门的装置。早先生产的微波炉，在炉腔顶部安装了一个像风扇样的装置，称为搅拌器。它的作用是在微波炉工作时，金属叶片不停旋转，使得磁控管发射的微波能量随着叶片的位置、角度变化而不断改变，这样食品受到辐射的微波能量趋于平稳，受热均匀。
