تتكون السجائر الإلكترونية التي تستخدم لمرة واحدة بشكل أساسي من البطاريات والرذاذات والسائل الإلكتروني. مبدأ العمل هو أن البطارية توفر الطاقة لتسخين سلك التسخين في الرذاذ لتسخين السائل الإلكتروني وتحويله إلى بخار، وبالتالي توليد دخان وطعم مشابه للسجائر التقليدية.
عندما يستنشق المستخدم، يكتشف مستشعر تدفق الهواء التغير في تدفق الهواء ويقوم بتشغيل البطارية لتزويد الرذاذ بالطاقة. يسخن سلك التسخين الموجود في الرذاذ بسرعة، مما يؤدي إلى تسخين السائل الإلكتروني إلى درجة حرارة التبخر. يتم استنشاق البخار المتكون بعد تبخر السائل الإلكتروني إلى رئتي المستخدم.
تستخدم السجائر الإلكترونية التي تستخدم لمرة واحدة عادةً مفتاح هواء أو شريحة ميكروفون للتحكم في إخراج الدخان وحالة عمله. مفتاح الهواء هو جهاز يتحكم في تشغيل وإيقاف الدائرة عن طريق استشعار تدفق الهواء. عندما يستنشق المستخدم، يفتح مفتاح الهواء، ويربط الدائرة بين البطارية والرذاذ، وبالتالي توليد الدخان. شريحة الميكروفون عبارة عن جهاز يتحكم في تشغيل وإيقاف الدائرة عن طريق اكتشاف الأصوات. عندما يستنشق المستخدم، تكتشف شريحة الميكروفون صوت الاستنشاق وتقوم بتشغيل البطارية لتزويد الرذاذ بالطاقة، وبالتالي توليد الدخان.