旋流油水分離器是利用離心力使油水分離，穩定流量和壓差比可形成穩定的油水包絡面，從而獲得穩定的油水分離效果。其工作原理為：含油污水由進料管沿切線方向進入水力旋流器，由于受到外筒壁的限制，迫使液體做自上而下的旋轉運動。外旋流中德污水受到離心力的作用，如果密度大于四周液體的密度，它所受的離心力就越大，一旦此力大于運動所產生的液體阻力，污水就會克服這一阻力而向器壁方向移動，與含有污水分離，到達器壁附近的污水受到連續的液體推動，沿器壁向下運動，到達底流口附近從底流排出。含油污水中德污油旋轉向下繼續運動，進入圓錐斷后，因旋液分離器的內徑逐漸縮小，污油旋轉速度加快。由于液體產生渦流運動時沿徑向方向的壓力分布不均，越接近軸線處越小而至軸線時趨近于零，成為低壓區甚至真空區，導致液體趨向于軸線方向移動。同時，由于旋液分離器的底流口大大縮小，液體無法迅速從底流排出，而旋流腔頂蓋中央的溢流口（油出口），由于處于低壓區而使一部分的液體向其移動，因而形成向上的旋轉運動，并從溢流口排出，達到油水分離的效果。