旋流分离器主要由若干个去油型旋流分离器、外壳、接管、阀门、压力表等组成。旋流分离器的主要结构为一个圆锥形腔体，有一个切向进口和两个轴向进口。油水混合液用泵从切向进口注入旋流分离，从而在旋流分离器内高速旋转，产生离心力场。在离心力的作用下，密度大的相被甩向四周，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相被迁移到中间并向上运动，最后作为溢流排出，从而达到分离的目的 。
油水混合液由旋流腔上的分配口进入旋流管，在一定的压差条件下，形成螺旋流动。经收缩腔、尾锥两级收缩，使流体增速并在旋流管内形成一个稳定的离心力场。根据斯托克斯(stokes)定律，油水混合液中重相水在强大离心力作用下被抛向旋流管内壁呈螺旋态从底流口排出，轻相油则向旋流管的中心聚集形成油芯，从溢流口排出，实现油水分离。该离心场产生离心加速度为2000g，因此油水在几秒内可实现分离。可以手动操作，也可以自动控制。
