Mae peiriant ffrio dwfn yn ddyfais sy'n defnyddio tymheredd uchel i ffrio bwyd. Mae ei egwyddor gweithredu yn bennaf yn cynnwys tair agwedd: gwresogi, trosglwyddo gwres, a throsglwyddo màs.
Yn gyntaf, mae'r peiriant ffrio dwfn yn cynhesu'r olew yn y tanc i dymheredd addas, fel arfer rhwng 160 gradd a 200 gradd, gan ddefnyddio dulliau megis gwresogi trydan neu wresogi fflam. Mae hyn yn galluogi'r bwyd i ffurfio cragen allanol euraidd, crensiog yn gyflym wrth gloi lleithder mewnol, gan gadw ei wead a'i faetholion.
Yn ail, mae trosglwyddo gwres yn cyfeirio at drosglwyddo olew poeth i'r wyneb bwyd trwy ddargludiad, darfudiad ac ymbelydredd, gan ei gynhesu'n gyflym. Mae dargludiad yn cyfeirio at drosglwyddo ynni trwy gyswllt uniongyrchol; darfudiad yn cyfeirio at drosglwyddo ynni a achosir gan y llif mater mewn hylif neu nwy; ac mae ymbelydredd yn cyfeirio at drosglwyddo ynni a gynhyrchir gan ymbelydredd tonnau electromagnetig. Mae'r dulliau hyn yn rhyngweithio, gan ganiatáu i'r arwyneb bwyd gael ei gynhesu'n gyflym gan yr olew poeth, gan ffurfio crwst.
Yn olaf, mae trosglwyddiad màs yn cyfeirio at ymlediad graddol dŵr a chydrannau eraill wedi'u toddi yn yr olew poeth i'r bwyd dros amser. Mae hyn yn caniatáu i'r bwyd gael ei gynhesu'n raddol yn fewnol, gan gyflawni effaith goginio drylwyr.