处于旋风除尘器外旋流的粉尘，在其径向同时受到两种力的作用，一是由旋转气流的切向速度产生的离心力，使粉尘受到向外的推移作用；另一个是由旋转气流的径向速度产生的向心力，使粉尘受到向内的推移作用。在内、外旋流的交界面上，如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力，粉尘在惯性离心力的推动下向外壁移动，从而被分离出来;如果切向速度产生的离心力小于径向速度产生的向心力，粉尘在向心力的推动下进入内旋流，最后经排风管排出。由此可见，离心力的大小与粉尘颗粒有关，颗粒愈大，受到离心力愈大;反之，则小。如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力，即作用在粉尘颗粒上的外力等于零，从理论上讲，粉尘应在交界面上不停地旋转。实际上由于气流处于紊流状态及各种随机因素的影响，从统计学角度看，可以认为处于这种状态的粉尘有50%的可能进入内旋流，有50%的可能向外壁移动，此时的除尘效
率应为50%,此时分离的临界粉尘颗粒称为分割粒径。这时，内、外旋流的交界面就象一张孔径为分割粒径的筛网，大于分割粒径的粉尘被筛网截留并捕集下来，小于分割粒径的粉尘，则通过筛网从排风管中排出。旋风除尘器捕集下来的粉尘粒径愈小，该除尘器的除尘效率愈高。
旋风除尘器有各种不同的型式，同一种型式各部分还可设计成不同的比例尺寸，其筒体直径变化范围较大。一般条件下，当旋风除尘器切向速度和粉尘的粒径愈大，径向速度和排风管的直径愈小，除尘效果愈好。对10~20微米的粉尘，除尘效率可达90%;对20微米以上的粉尘，除尘效率可达99%;对纤维性粉尘，因其具有一定粘度，在惯性离心力的作用下易形成球状，除尘效率也较为理想。
