Как зарабатывают магазины дьюти фри? И почему они беспошленные?

Так же, как и все остальные зарабатывают: на разнице отпускных и закупочных цен.
А беспошлинные они по тому, что государство освободило их от уплаты ряда обязательных платежей (таможенных пошлин, например), желая, чтобы люди, покидающие страну, всё же оставляли в ней как можно больше денег.

На розничной надбавке, как, впрочем, и все остальные магазины...

Важно что товар покупаемый в Дъюти-Фри не наполняет внутренний рынок - поэтому он освобожден от тех платежей которые платятся на внутреннем рынке.
В безналоговых странах вроде Швейцарии или ОАЭ разницы в ценах почти нет.
По этой же причине некоторые страны возвращают деньги по системе Такс-Фри.

а там те же самые товары что и в обычном магазине, некоторые еще дороже

Вы на цены в них посмотрите

Зарабатывают тем, что расположены в интересном месте.
Цены - практически не отличаются от городских.
Сейчас уже почти никто не летает с багажом, а привезти чего-то хочется. Или наоборот, припасти в путешествие бутылочку вискаря.
Самый экстрим, который видел - Лондон Станстед. От секьюрити до ворот - километр таких магазинов. Зато на рекламных дегустациях удалось принять граммов 150 на халяву. Правда, за это мне чуть не впарили дико дорогие духи, я не очень помнил, какие точно моя дама хотела. Потом купил дома, недёшево, но и не так дорого, как там.

Alex уже ответил. Они находятся за пределами таможенной территории и освобождаются от таможенных пошлин и НДС.