處于旋風除塵器外旋流的粉塵，在其徑向同時受到兩種力的作用，一是由旋轉氣流的切向速度產生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉氣流的徑向速度產生的向心力，使粉塵受到向內的推移作用。在內、外旋流的交界面上，如果切向速度產生的離心力大于徑向速度產生的向心力，粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來;如果切向速度產生的離心力小于徑向速度產生的向心力，粉塵在向心力的推動下進入內旋流，最后經排風管排出。由此可見，離心力的大小與粉塵顆粒有關，顆粒愈大，受到離心力愈大;反之，則小。如果切向速度產生的離心力等于徑向速度產生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵應在交界面上不停地旋轉。實際上由于氣流處于紊流狀態及各種隨機因素的影響，從統計學角度看，可以認為處于這種狀態的粉塵有50%的可能進入內旋流，有50%的可能向外壁移動，此時的除塵效
率應為50%,此時分離的臨界粉塵顆粒稱為分割粒徑。這時，內、外旋流的交界面就象一張孔徑為分割粒徑的篩網，大于分割粒徑的粉塵被篩網截留并捕集下來，小于分割粒徑的粉塵，則通過篩網從排風管中排出。旋風除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。
旋風除塵器有各種不同的型式，同一種型式各部分還可設計成不同的比例尺寸，其筒體直徑變化范圍較大。一般條件下，當旋風除塵器切向速度和粉塵的粒徑愈大，徑向速度和排風管的直徑愈小，除塵效果愈好。對10~20微米的粉塵，除塵效率可達90%;對20微米以上的粉塵，除塵效率可達99%;對纖維性粉塵，因其具有一定粘度，在慣性離心力的作用下易形成球狀，除塵效率也較為理想。
