Painekattilan toiminta perustuu Clausius-Clapeyron-yhtälöön, joka määrittää, että nesteen kiehumispiste on suoraan verrannollinen siihen kohdistuvaan paineeseen. Normaalissa ilmanpaineessa (101,3 kPa) vesi kiehuu 100 asteessa; kuitenkin kun paine nousee 150 kPa:iin, kiehumispiste nousee 111 asteeseen, jolloin kypsennysaikoja voidaan lyhentää 30 % - 50 %. Esimerkiksi naudanrintalihan hauduttaminen kestää kaksi tuntia perinteisessä kattilassa, mutta vain 40 minuuttia painekattilassa, kun taas kuivattujen papujen kypsennysaika putoaa kolmesta tunnista yhteen tuntiin. Tämä parantunut tehokkuus ei ainoastaan säästä energiaa, vaan myös minimoi vesiliukoisten ravintoaineiden, kuten C-vitamiinin, katoamisen.
Paineensäätötekniikat jaetaan kahteen luokkaan: mekaaniseen ja elektroniseen. Mekaaniset järjestelmät säätelevät painetta säätämällä kansikokoonpanon painoa (painotetut venttiilit) tai jousen kireyttä (jousiventtiilit); Vaikka ne ovat kustannustehokkaita, ne tarjoavat rajoitetun tarkkuuden (±5 kPa). Sitä vastoin elektroniset järjestelmät käyttävät paineantureita ja mikroprosessoreita saavuttamaan tarkan paineenhallinnan (±1 kPa) ja tukevat erilaisia esiasetettuja kypsennystiloja (kuten riisin kypsennys, lihan hauduttaminen ja keiton valmistus). Joissakin huippuluokan-malleissa on myös älykkäät paineenvapautustoiminnot, jotka poistavat paineen automaattisesti ja vähitellen kypsennyksen päätyttyä, estäen ainesosia repeytymästä äkillisen puristuksen seurauksena (kuten munankuoret halkeilevat keittämisen aikana).
