旋風除塵器是當含塵氣流由切線進口進入除塵器后，氣流在除塵器內作旋轉運動，氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動，到達壁面，并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達到分離的目的。
旋轉氣流的絕大部分沿器壁自圓簡體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運動，形成下降的外旋含塵氣流，在強烈旋轉過程中所產生的離心力將密度遠遠大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入集灰斗。旋轉下降的氣流在到達圓錐體底部后．沿除塵器的軸心部位轉而向上．形成上升的內旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。
自進氣口流人的另一小部分氣流，則向旋風除塵器頂蓋處流動，然后沿排氣管外側向下流動，當達到排氣管下端時，即反轉向上隨上升的中心氣流一同從誹氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。