石英砂過濾器筒體內以不同粒徑的濾料，從下*按大小壓實排列。當水流自上往下流過濾層時，水中含有的懸浮物質流進上層濾料形成的微小孔隙，受到吸附和機械阻流作用，懸浮物被濾料表層所截留。同時，這些被截留的懸浮物之間又發生“重疊”和“架橋”作用，在濾層表面形成薄膜，繼續發生過濾作用。這即是所謂濾料表層的薄膜過濾效應。這種薄膜過濾效應不但表層存在，而當水流進入中間濾料層時也產生這種截留作用。與表層的薄膜過濾效應不同的是，這種中間截留作用稱之為滲透過濾作用。
此外，由于濾料彼此之間緊密排列，水中的懸浮物顆粒流經濾料顆粒形成的曲曲彎彎孔道時，就有更多的機會和時間與濾料表面相互碰撞和接觸，于是水中的懸浮物紅濾料的顆粒表面絮凝相互粘附，發生接觸混凝作用。
過濾的工作原理是通過薄膜過濾—滲透過濾—接觸混凝等過程，使水質得到凈化處理。 
石英砂過濾器是利用石英沙作為過濾介質，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，使水澄清的水處理設備。根據不同的產水量，需配備不同目數（不同直徑的石英沙顆粒）的石英砂，都是用于水處理除濁，軟化水，以及純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。
應用范圍
石英沙過濾器作為多介質過濾器中的一種過濾方式，常常與活性碳過濾器一起搭配使用，因為石英沙過濾器可以除去水中的懸浮物質、固體顆粒。懸浮固體，以及水中不溶解的非膠態的固體物質。而活性碳過濾器則可以除臭﹑去色﹑脫氯﹑去除有機物﹑重金屬﹑合成洗滌劑﹑病毒及放射性物質等。屬水質深度處理的一種常規設備。也常常被用來作為反滲透過濾設備，超級過濾設備，納濾設備，微濾設備等的前期預處理，用于去除水中的懸浮物質及顆粒較大物質。延長后級過濾設備的使用壽命。
過濾器的選型（以自來水作為過濾介質）