在直流电压为2s～120kV时，极间气体发生电晕放电而产生阴离子和阳离子。在电场作用下，阴离子向阳桩（即除尘电报）运动，阳离子向阴极（即放电电极）运动。由于电压高，不仅迁移率较大的阴离子能与中性分子发生碰撞电离，而且迁移率较小的阳离子也能与中性分子发生碰撞电离。因此在电场中连续不断地生成大量新离子。当含尘气流进入电场后，粉尘与离子碰撞而粘附带电，成为荷电尘粒。在电场作用下，荷正电尘粒向阴极运动并沉积其上；荷负电尘粒向阳极运动并沉积其上。在通常负电晕（即电晕放电为电源的阴极）的情况下，有少量带正电尘粒沉积在阴极上，而大量带负电的尘粒沉积在阳极上，于是气体得以净化。
静电除尘设备采用采用荷电电场和分离电场合一的方法，通俗讲：用强电场使灰尘颗粒带电,在其通过除尘电极时,带正/负电荷的微粒分别被负/正电极板吸附,即达到除尘目的.电场作用下，空气中的自由离子向两极移动，电压越高电场越强。所以静电除尘设备也叫高压静电除尘设备。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流（称之为电晕电流）急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线被称为电晕极。在离电晕极较远的地方，电场强度小，离子的运动速度也较小，那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压，空气电离（电晕）的范围逐渐扩大，最后极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，电话短路，电除尘器停止工作。为了保证电除尘器的正常运动，电晕的范围不宜过大，一般应局限于电晕极附近。
除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘气体从除尘器的进风均流管进入各分室灰斗，并在灰斗导流装置的导流下，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入上箱体，并经各离线阀和排风管排入大气。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1500Pa ）时，由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压力聚增，将滤袋上的粉尘进行抖落（即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。
旋风
旋风除尘器加设旁路后其工作原理是含尘气体从进口处切向进入，气流在获得旋转运动的同时，气流上、下分开形成双旋蜗运动，粉尘在双旋蜗分界处产生强烈的分离作用，较粗的粉尘颗粒随下旋蜗气流分离至外壁，其中部分粉尘由旁路分离室中部洞口引出，余下的粉尘由向下气流带人灰斗。上旋蜗气流对细颗粒粉尘有聚集作用，从而提高除尘效率。这部分较细的粉尘颗粒，由上旋蜗气流带向上部，在顶盖下形成强烈旋转的上粉尘环，并与上旋蜗气流一起进入旁路分离室上部洞口，经回风口引入锥体内与内部气流汇合，净化后的气体由排气管排出，分离出的粉尘进入料斗。
单机
含尘气体进入箱体内，由扁布袋过滤器进行过滤，粉尘被阻留在滤袋外表面，已净化的气体通过滤袋进入风机，由风机吸入直接排出，随着过滤时间的增加，滤袋外面粘附的粉尘也不断增加，滤袋阻力也相应增大，从而影响了除尘效率，此时启动振打机构使粘附在滤袋表面的粉尘抖落下来，落在抽屉中的粉尘由人工拉出清除。
单机除尘器的工作原理：
含尘气体由进风口进入箱体，由滤袋进行过滤，粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的气体由风机经出风口排出箱体外，直接排入室内（亦可接风管排至室外）。
随着主机连续工作，滤袋外面粘附的粉尘不断增加，使设备阻力不断上升，为此必须进行清灰，使粘在滤袋外面的粉尘抖落下来，经灰斗落至集尘器（抽屉）中，由人工清除。
（2）按气流流动的方式分为：立式和卧式电除尘器。卧式较常见。
（3）根据电晕极采用的极性分为：正电晕和负电晕电除尘器。负电晕较常见。
（4）根据粉尘荷电及分离区的空间布置的不同分为：单区和双区电除尘器。单式较常见。 （5）根据粉尘的清灰方式分为：干式和湿式电除尘器。