一般而言，布袋除塵器的過濾過程可分為兩個階段。首先脈沖袋式除塵器是 含塵氣體通過清潔濾料，此時起過濾作用的是 濾料纖維；當濾料上捕集的粉塵不斷增多時，一部分粉塵嵌入濾料內部，一部分附著在表面形成粉塵層，此時含塵氣體的過濾主要依靠粉塵層進行。粉塵層可顯著提高濾袋的捕集效率，起著比濾料更為重要的作用，而濾料則主要起著形成及支撐粉塵層的作用。
過濾過程中，含塵氣流通過濾料時，在慣性、攔截、擴散和篩分、靜電等過濾機理共同作用下，使氣固兩相得以分離并將粉塵阻留在濾料上。根據不同粒徑的粉塵在流體中運動的不同力學特性，過濾除塵機理涉及到以下幾個方面：
(1)篩濾作用
 粉塵粒徑大于濾料纖維間的空隙或濾料上塵粒間的空隙時粉塵即被阻留下來，稱為篩濾作用。對于清潔濾料，由于纖維間的空隙遠大于粉塵粒徑，所以篩濾作用很小。只有當濾料表面沉積大量粉塵形成粉塵層后，篩濾就成為主要除塵機理。
(2)慣性碰撞作用
當含塵氣體接近濾料的纖維時將繞過纖維，而顆粒或流速較大的粒子由于較強的慣性作用偏離氣流流線而繼續沿原來的方向運動，撞擊到濾料纖維而被捕集，這稱為慣性碰撞。因此，塵粒質量越大，過濾風速越高，慣性作用就越強。
(3)攔截作用
含塵氣流接近濾料纖維時，當塵粒半徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時，塵粒即因與纖維接觸而被攔截，此稱為攔截作用。
(4)擴散作用
脈沖單機除塵器在氣體分子的撞擊作用下，小于1μm的塵粒，特別是 小于0.2μm的亞微米級粒子可能會做布朗運動而脫離流線。如果在運動過程中和纖維接觸，即可以從氣流中分離出來，這種作用即稱為擴散作用。它隨流速的降低、纖維和粉塵直徑的減小而增強。
(5)靜電作用
當氣流穿過時，濾料由于摩擦產生靜電，粉塵在運動過程中也會由于摩擦和其他原因帶電，這樣會在濾料和塵粒之間形成一個電位差。當粉塵隨著氣流接近濾料時，由于庫侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集，稱為靜電作用。
(6)重力沉降作用
當緩慢運動的含塵氣流進入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒可能因重力作用而自然沉降下來，稱為重力沉降作用。
一般說來，各種除塵機理并不是 同時有效，而是 一種或幾種聯合起作用。而且，隨著濾料的空隙、氣流流速、粉塵粒徑以及其他因素的變化，各種機理對不同濾料的過濾性能的影響也隨之變化。
布袋除塵器的清灰機理
脈沖噴吹清灰是 將壓縮空氣在極短暫的時間內(不超過0.2s)高速噴向濾袋，同時誘導5-7倍于噴射氣量的空氣形成空氣波，使附著在濾袋上粉塵層脫落，從而實現清灰的目的。
單機脈沖除塵器在工程上的應用日見廣泛，但由于布袋除塵器的清灰過程復雜，發生的時間短，濾袋內流場分布的變化非 常快，再加之受測量手段的限制，長期以來，人們 只能從除塵器運行的宏觀參數(譬如噴吹壓力、清灰周期、脈沖寬度、過濾風速和設備阻力等)來判斷其清灰性能，而清灰機理問題，至今尚無定論，說法眾多。
隨著粉塵負荷的增加，清灰效率升高。這是 因為，對于薄的粉塵層，氣流量較小時，大部分反吹氣流從粉塵間的裂縫或空隙穿過，因此，要想獲得較高的清灰效率則需較大的氣流量。而對于較厚的粉塵層，粉塵層表面基本上沒有裂縫，所以相同的氣流量，厚粉塵所受的力就大，清灰效率就高。實踐中也常常發現，清灰較厚的粉塵時，常有大片塵塊從濾袋表面脫落。
河北輝科環保設備有限公司（http://www.huike518.com）生產的產品中頻爐除塵器加料時，通過加料設備進行加料，根據生產需要幾次將料加滿，解決了加料時煙氣難捕集的問題；出鋼時，中頻爐平臺翻轉直接出到出鋼軌道平車上的鋼包里，出鋼過程在煙罩內完成，克服了局部集塵罩出鋼時煙氣部分外漏的情況。鑄造廠除塵器采用鑄造沖天爐除塵器能否及時、有效吹落沾在整條布袋上的粉塵，保障正常工作是 這些部位所用除塵器（稱之“砂處理除塵器”）發揮作用的關鍵。在儲氣容積、布袋尺寸、噴吹主管口徑確定之后，選擇脈沖氣體的壓力、噴吹嘴的口徑、噴嘴至布袋口的距離以及噴吹的頻次都是 至關重要的。打磨車間除塵器進風口處設置一導流板，用于防止含塵直接沖擊濾芯，從而延長濾芯的適用壽命。木工除塵器用于木工車間，打磨車間，油漆車間的由管道、風機、過濾器組成的專用的除去加工過程中產生的鋸末、油漆粉塵等顆粒的裝置。