Um torrador de leito fluidizado usa o fluxo de ar para "fluidizar" parcial ou completamente os grãos - levantando-os na corrente de ar para que se movam como um líquido. Os grãos circulam livremente no ar e assim assam uniformemente, sem a necessidade de pás móveis ou tambor giratório.
Um leito fluidizado é feito de partículas sólidas (neste caso, grãos) suspensas num fluxo ascendente de fluido (neste caso, gases de torrefação). O fluxo ascendente de ar cria arrasto (fricção) contra os grãos, que aumenta com a velocidade do fluxo de ar. Quando o fluxo de ar é alto o suficiente para que a força de arrasto se torne igual ao peso dos grãos, todo o leito fica fluidizado (RG Holdich 2002).
Como os torradores de leito fluidizado são de “passagem única” e o ar não é recirculado, seu funcionamento pode consumir muita energia e geralmente requer muito mais gás do que um torrador de tambor típico. A proporção ar-grãos em um leito fluidizado varia de 7,3:1 a 12,8:1, enquanto em torrefadores de tambor 'de passagem única' é de cerca de 3:1 (Clarke 1987). Em outras palavras, é necessário aquecer muito mais ar para assar um lote em uma torrefadora de leito fluidizado. Os grãos de café são difíceis de fluidizar e um leito de jorro promove uma melhor mistura dos grãos e, portanto, estritamente falando, a maioria dos torrefadores modernos de 'leito fluidizado' são, na verdade, leitos de jorro (veja B e C na figura abaixo), em que apenas parte do o leito é fluidizado (Schwartzberg 2002). O jorro requer menos gás do que a fluidização total do leito e transfere calor para os grãos de forma mais eficiente (Eggers e Pietsch 2001).
O diagrama acima mostra como funcionam os torrefadores de leito fluidizado e de leito de jorro. Num leito fluidizado (A), a fricção do ar que passa pelos grãos cria uma força de arrasto ascendente. Quando esta força é igual à força descendente do peso dos grãos, o leito torna-se fluidizado. No leito de jorro (B), apenas a parte do leito ao redor da bica fica totalmente fluidizada, formando uma 'fonte'.