Mieszalniki szybkoobrotowe to urządzenia zaprojektowane do całkowitego łączenia płynnych, gazowych i stałych składników, które normalnie nie mieszałyby się całkowicie przy użyciu konwencjonalnych metod. Urządzenia te wykorzystują zjawisko dynamiki płynów znane jako odkształcenie ścinające do łączenia materiałów trudnych do wymieszania. Odkształcenie ścinające występuje, gdy dwa ciała płynne poruszają się po sobie z różnymi prędkościami, tworząc obszar odkształcenia wzdłuż obszaru styku między nimi. Mieszalniki szybkoobrotowe wykorzystują serię szybkoobrotowych wirników obracających się w stacjonarnej obudowie, aby skutecznie mieszać jeden materiał składowy wprowadzony do stałego przepływu innego materiału przy różnych prędkościach. Istnieje kilka powszechnie stosowanych mieszalników ścinających, w tym mieszalniki wsadowe, liniowe i o bardzo wysokim ścinaniu.
Kombinacje materiałów, które w normalnych warunkach nie mieszają się całkowicie, są znane jako mieszaniny niemieszalne. Ropa i woda są dobrym przykładem takiej generalnie niekompatybilnej pary pierwiastków. Dokładne łączenie normalnie niekompatybilnych kombinacji płynów, ciał stałych i gazów jest jednak niezbędną częścią wielu procesów przemysłowych i chemicznych. Tam, gdzie zawodzą zwykłe metody łączenia, stosuje się mieszalniki o wysokim ścinaniu, aby uzyskać kompletną mieszankę składników nie mieszających się w inny sposób. Mieszadła te wykorzystują mechanizm dynamiki płynów znany jako naprężenie ścinające, które występuje w obszarze, w którym stykają się ze sobą dwa ciała materiału poruszające się z różnymi prędkościami.
Naprężenie ścinające powoduje zlokalizowane odkształcenie dwóch przepływów materiałów, które służą do energicznego łączenia ich wzdłuż płaszczyzny ścinania. W maszynach do mieszania z wysokim ścinaniem efekt ten jest ogólnie osiągany za pomocą szybkoobrotowego wirnika lub wirnika, który obraca się w ściśle dopasowanej obudowie statycznej lub stojanie. Materiały składowe wprowadzane do komory utworzonej przez stojan będą doświadczać większych prędkości obrotowych na jej zewnętrznej krawędzi niż w jej środku. Ta różnica prędkości powoduje naprężenie ścinające niezbędne do skutecznego połączenia materiałów. Te kombinacje mogą składać się z różnych płynów, par płyn-gaz lub płyn-ciało stałe, których powstałe mieszaniny są znane odpowiednio jako emulsje, lizole i zawiesiny.
Kilka różnych typów mieszalników szybkoobrotowych jest powszechnie spotykanych w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, kosmetycznym i papierniczym. Należą do nich mieszalniki wsadowe, liniowe i ultraszybkie, z których każdy zapewnia określone korzyści operacyjne. Mieszalniki porcjowe są wyposażone w zbiornik mieszający z wirnikiem umieszczonym na dole, a materiały składowe ładowane są do zbiornika od góry, dzięki czemu ten typ mieszalnika może szybko przetwarzać duże ilości. Mieszalniki inline są szczególnie odpowiednie do mieszania kombinacji płyn/proszek i charakteryzują się liniowym układem podawania/wyładowania, który wciąga mieszaninę przez nią, a także miesza materiały. Mieszalniki o ultraszybkim ścinaniu generalnie umożliwiają mieszanie w jednym przejściu i mają szereg perforacji w stojanie, przez które materiały są przepychane z dużą prędkością.