旋風除塵器內部的流場特性和粉塵粒子分離理論，十分復雜。國內外學者大量的實驗研究和應用開合，特別是近15年來，空氣動力學理論與計算機科學理論的科學結合，推動了旋風除塵技術的科技進步，模型試驗揭示了旋風除塵器流場特性與除塵規律。旋風除塵技術，歷經沉降分離理論、平衡軌道理論和邊界層分離理論的認識過程。在邊界層分離理論指導下，正確組織旋風除塵器內部流場的層流特性，**旋風除塵器內部結構的幾何相似，控制和消除旋風除塵器內部流場的紊流影響，建立旋風除塵器內部流場的邊界層條件，實現旋風除塵器的高效運行。

宏觀上理解，含塵氣流以15～25m/s的高速度從進口進入后，由于受到外圓通上蓋及內圓桶壁的限流，迫使氣流做自上而下的旋轉運動，通常把這種運動稱為外旋流。在氣流旋轉過程中形成很大的離心力。塵粒在離心力的作用下，逐漸被甩向外壁，并在重力的作用下沿外壁面旋轉下落，直至貯灰箱。旋轉下降的外旋流因收到椎體收縮的影響漸漸向中心匯集，下降到一定程度時，開始返回上升，形成一股自下而上的旋轉運動，一般把這種運動稱為內旋流。內旋流不含大顆粒粉塵，所以比較趕緊，可以經內筒排向大氣。但是由于內、外量旋轉氣流的互相干擾和滲透，容易把沉于底部的粉塵又帶起。其中一部分細小的粒子又被帶走。這就是除塵器內的二次飛揚現象。為減少二次飛揚，提高除塵效率，在圓錐體下部往往設置阻氣排塵裝置。