将橡胶试样放入几乎密闭的模腔内并保持在试验温度下，模腔有上下两部分，其中下部分以微小的线性往复移动（摆动振荡），振荡使试样产生剪切应变，测定试样对模腔的反作用转矩（力），此转矩（力）的大小取决于胶料的剪切模量。

硫化试验开始后试样的剪切模量增大，计算机机实时显示并记录转矩（力），当转矩（力）上升到稳定值或最大值乃至返回状态时候，便得到一条转矩（力）与时间的关系曲线，即硫化曲线的形状与试验的温度和胶料的特性有关。

从机械结构上看，硫化仪分有转子硫化仪和无转子硫化仪。二者测量原理相同，但由于结构不同，结果无可比性。因为无转子硫化仪的诸多优点，有转子硫化仪已经被逐步替代。硫化仪按试样的变形方式，一般可以分为直线剪切变形硫化仪和扭矩剪切变形硫化仪。因为后者的实验结果重现性好而得到广泛应用。用来测定未硫化胶料的硫化特性，通过橡胶在模腔内往复振荡，对模腔的反作用转矩（力）得到一条转矩与时间的硫化曲线，科学地确定硫化的时间、温度、压力这三大要素。