灰塵過濾器的工作原理主要包括以下幾個方面。

首先是重力沉降，較大顆粒的灰塵因自身重力在進入過濾器時首先被沉降，起到初級過濾凈化的作用，一般使用初效過濾網或過濾器來去除較大質量的粉塵顆粒物。

其次是慣性除塵，常見的有濾袋式和圓筒式除塵器，用于二次和三次過濾。

再者是離心式除塵，如旋風分離除塵器，用于初級過濾，去除密度較大的粉塵顆粒物。

還有噴淋式除塵，利用液體吸附空氣中的粉塵，能去除異味，用于處理特殊工藝。

靜電式除塵利用電荷正負相吸原理，給風道入口的粉塵附著電荷，然后被帶相反電荷的除塵壁吸附掉。

超聲波除塵通過特定頻率將空氣中的粉塵顆粒物聚集形成更大直徑的粉塵以便去除，常用于輔助重力除塵裝置。

在過濾器工作時，如果顆粒物半徑較大，經過過濾器時會被攔截下來；如果顆粒物半徑較小，會擴散到下一個過濾配件，被里面的靜電捕捉吸取截留。

過濾材料通常是纖維等，能有效攔截塵埃粒子且不阻礙氣流，雜亂交織的纖維形成無數道屏障。

大粒子在氣流中作慣性運動，氣流遇障繞行，粒子因慣性偏離氣流方向并撞到障礙物上，粒子越大，慣性力越強，過濾效果越好。

小粒子作無規則運動，粒子越小，無規則運動越劇烈，撞擊障礙物的機會越多，過濾效果越好。

小而輕的灰塵粒子隨氣流運動，當繞過纖維時，離纖維表面太近的灰塵會被攔截下來。

若過濾材料或粉塵帶靜電，過濾效果會明顯改善。

過濾器在工作中，被捕捉的粉塵會對氣流產生附加阻力，使用中過濾器的阻力逐漸增加，但過濾效率也會略有改善。

被捕捉的粉塵大都聚集在過濾材料的迎風面上，濾料面積越大，能容納的粉塵越多，過濾器壽命越長。

當阻力大到設計不允許的程度或過大的阻力使過濾器上已捕捉到的灰塵飛散時，過濾器就該報廢。