Pracovním principem vápenky je kalcinace surovin, jako je vápenec, při vysokých teplotách za účelem získání vápna. Obecně je provozní teplota vápenné pece vyšší než 900 stupňů. Těleso pece je rozděleno na dvě části: spodní část, typicky předehřívací zónu, a horní část, kalcinační zónu.
Uvnitř vápenky se vápenec a další suroviny po zahřátí postupně rozkládají, přičemž se uvolňuje oxid uhličitý a další plyny. S rostoucí teplotou kalcinace se uhličitan vápenatý v surovinách rozkládá na oxid vápenatý a oxid uhličitý. Oxid vápenatý se stává hlavním produktem, který se shromažďuje a posílá k následnému zpracování a použití.
Během kalcinace vápence ovlivňují kvalitu a výtěžnost vápna faktory, jako je teplota, velikost částic vápence, doba kalcinace a stupeň kalcinace.
Metoda přímého ohřevu: Tato metoda zahrnuje přímý ohřev vápence a dalších surovin spalováním paliva uvnitř vápenky.
Metoda nepřímého ohřevu: Tato metoda využívá zařízení s vnějším spalováním k ohřevu surovin přes vnější stěnu pece s využitím tepla generovaného spalováním paliva.
Metoda plynového ohřevu: Tato metoda přivádí spaliny nebo jiné plyny produkované spalováním paliva do vápenky k ohřevu vápence a dalších surovin.
