Piec obrotowy to urządzenie, które dostarcza ogromne ilości ciepła w celu zmiany składu chemicznego obiektu. Składa się z mocnej, wzmocnionej stalowej powłoki zewnętrznej, która jest pokryta odporną na ciepło wewnętrzną wyściółką, rolek podtrzymujących i przekładni napędowej, aby utrzymać zawartość w ciągłym ruchu obrotowym oraz wewnętrznych wymienników ciepła zdolnych do wytwarzania temperatur znacznie powyżej 2732 stopni Fahrenheita (1500 stopni Celsjusza). Piece obrotowe będą ustawione pod lekkim kątem, dzięki czemu zawartość wewnętrzna zostanie przesiana w dół w kierunku źródła ciepła i pozwoli na ucieczkę parujących gazów z góry podczas procesu przez uszczelnione przewody. Zawartość jest następnie sortowana i wyrzucana przez otwór w dolnym końcu urządzenia, który automatycznie sortuje przetworzone materiały i odpady do oddzielnych pojemników. Innymi powszechnymi określeniami opisującymi takie urządzenie mogą być piec do spopielania z piecem obrotowym lub suszarka z piecem obrotowym.
Być może jednym z najczęstszych zastosowań tej technologii jest stworzenie obrotowego pieca cementowego, który kruszy wapień, glinę i łupek na małe kawałki skały i przekształca je w użyteczną mieszankę cementową, która jest gotowa do zapakowania lub natychmiast używany. Podczas tego procesu materiały są poddawane działaniu różnych temperatur, które powodują odparowanie wody i przekształcenie wapienia i gliny z powrotem do ich pierwotnych stanów tlenkowych. Gdy wewnętrzne ciepło wzrasta do 2642 stopni F (1450 stopni C), skały, które zostały przekształcone w belit i tlenek wapnia, topią się razem, tworząc alit. Ze względu na ekstremalne ciepło związane z tym procesem, powstałe grudki alitu nie są większe niż 0.39 cala (10 mm) i można je łatwo manipulować po zakończeniu procesu chłodzenia.
Konstrukcja pieca obrotowego pozwala na rozbicie wielu podobnych rodzajów ciał stałych na łatwiejsze do użycia materiały i jest powszechnie stosowana do tlenku glinu, dwutlenku tytanu i wapna. Metakaolin, grudki rudy żelaza i wiele innych metalowych i niemetalicznych składników można również rozkładać w piecu obrotowym. Materiał ogniotrwały, czyli ciało stałe, którego skład nie zawiera metalu, ale nadal nadaje się do budowy, jest również wytwarzany tą metodą i ostatecznie instalowany w piecach obrotowych i innych piecach jako izolator chroniący zewnętrzne powłoki przed ekstremalnymi temperaturami wewnętrznymi.