一般而言，袋式除尘器的过滤过程可分为两个阶段： 先是含尘气体通过清洁滤料，此时起过滤作用的是滤料纤维；当滤料上捕集的粉尘不断增多时，一部分粉尘嵌入滤料内部，一部分附着在表面形成粉尘层，此时含尘气体的过滤主要依靠粉尘层进行。粉尘层可显著提高滤袋的捕集效率，起着比滤料 为重要的作用，而滤料则主要起着形成及支撑粉尘层的作用。
过滤过程中，含尘气流通过滤料时，在筛分、惯性、拦截、扩散、静电和重力等过滤机理共同作用下，使气固两相得以分离并将粉尘阻留在滤料上。根据不同粒径的粉尘在流体中运动的不同力学特性，袋式除尘器除尘机理涉及到以下几个方面：
①筛滤作用
粉尘粒径大于滤料纤维间的空隙或滤料上尘粒间的空隙时粉尘即被阻留下来，称为筛滤作用。对于清洁滤料，由于纤维间的空隙远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小。只有当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤就成为主要除尘机理。
②惯性碰撞作用
当含尘气体接近滤料的纤维时将绕过纤维，而颗粒或流速较大的粒子由于较强的惯性作用偏离气流流线而继续沿原来的方向运动，撞击到滤料纤维而被捕集，这称为惯性碰撞。因此，尘粒质量越大，过滤风速越高，惯性作用就越强。
③拦截作用
含尘气流接近滤料纤维时，当尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截，此称为拦截作用。
④扩散作用
在气体分子的撞击作用下，小于1μm的尘粒，特别是小于0.2μm的亚微米级粒子可能会做布朗运动而脱离流线。如果在运动过程中和纤维接触，即可以从气流中分离出来，这种作用即称为扩散作用。它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。
⑤静电作用
当气流穿过时，滤料由于摩擦产生静电，粉尘在运动过程中也会由于摩擦和其他原因带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差。当粉尘随着气流接近滤料时，由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集，称为静电作用。
⑥重力沉降作用
当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用而自然沉降下来，称为重力沉降作用。一般说来，各种除尘机理并不是同时，而是一种或几种联合起作用。而且，随着滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他因素的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也随之变化。
