周期式轧管机轧辊轧槽的深度在整个圆周上由深向浅变化，即两个轧辊构成的孔型由大向小变化，从而实现管壁轧薄和管材延伸。轧辊旋转一周时孔型完成一个变化周期。毛管在一个周期内送进一个送进量（m）而后被反向轧回，如此周而复始地完成轧管延伸。轧管过程如图1所示。位置Ⅰ表示轧制开始前借喂料器向孔型中送进毛管（同芯棒一起，送进一个送进量m），同时绕管轴转90°。位置Ⅱ为轧槽开始接触毛管实现咬入毛管。位置Ⅲ为反向轧制送进部分的金属（m）。位置Ⅳ为最后展轧和研磨管子表面，这在孔型定径区（研磨区）中进行。从咬入开始到展轧和研磨完毕为一个轧制周期，在这个周期中毛管和芯棒一起向后移动，当轧辊重新转到位置Ⅰ时又开始新的轧制周期，如此反复直到整个毛管轧完。

周期式轧管机轧制钢管的直径和壁厚较大，最大直径可达609.6mm，壁厚可达100mm。图2所示是周期式轧管机轧管的直径和壁厚范围同连续轧管机轧管的比较。

周期式轧管机以往多使用钢锭经压力穿孔穿成的毛管进行轧制。中国周期式轧管机组已采用连铸圆坯经二辊斜轧穿孔生产毛管供周期式轧管机轧管。