旋转补偿器的补偿原理与铰链型波形膨胀节相似，要用两个或者两个以上的补偿器组合，利用其角位移的变化才能补偿位移。两者的不同_是：铰链型波形膨胀节是靠波纹管的变形产生角位移的，而旋转补偿器是靠旋转管的旋转产生角位移的，它需要一个力（由管道热膨胀产生）和一个力臂形成一个力矩才能推动其旋转。因此，它不能与管道中心线同心，而应与其垂直，这样才能通过设置一个力臂连接两个旋转补偿器。当一端管道热膨胀推动力臂沿一个旋转补偿器旋转时产生一个力矩，连接力臂另一个的旋转波纹补偿器产生一个反力矩，一对力矩大小相等，方向相反，形成力偶，达到力的平衡。
旋转角度越大和力臂越长，其补偿量越大。对于单个旋转补偿器来说，回转角度是可以任意的，但由两个旋转补偿器与力臂、管道组成连杆机构时，_要考虑这个机构是否会相碰或者卡死。热膨胀时使旋转角度小于90度，冷收缩时才能返回原来的位置。同时，旋转时，还要克服摩擦力，要留出足够的裕度，一般取20~45度，具体视其布置方式和管径大小而定，管径小时取较大值。同时，力臂较长时产生的横向位移较大，可能会使管道产生弯曲破坏，要引起注意。为了增加补偿量，在安装管道时，采用预变位的方法，及反方向旋转所需角度的一半。因为旋转补偿器没有波形膨胀节的疲劳寿命问题，可把旋转角度的允许值提高一倍，这样也可以减少魔摩擦力，增强管道的稳定性。旋转补偿器的优点是不产生内压推力，没有波纹管的刚度要求，可用较厚的厚度，特别适用于高压力和大补偿量的补偿器。
旋转补偿器的缺点是需要较大的安装位置。因此，它常用于压力高，补偿量大的热网管道。
