1、篩選效果
當流體通過多孔體時，流體中具有一定粒徑的雜質顆粒被多孔體截留在表面；比多孔體小的顆粒隨流體一起穿過多孔體。篩分效果是過濾器的基本原理。一般金屬網過濾材料和表面過濾器根據篩分效果進行過濾。因為柴油濾芯的孔徑和雜質顆粒的直徑不是圓形的，所以是當量孔徑和當量粒徑。因此，它截獲的粒徑遠小于濾料的孔徑。
2、布朗運動（懸浮顆粒不規則運動的現象稱為布朗運動）和顆粒的聚集和粘附。流體中的雜質粒子一直在做不規則的布朗運動。當它們移動到多孔體的孔壁時，它們被粘在孔壁上的小區域內并被多孔體過濾。
由于布朗運動和液體振動，雜質粒子也可能相互碰撞。在表面結合力的作用下，顆粒的表觀直徑逐漸增大。顆粒的表面能隨著粒徑的減小而增加（反比關系），并且與顆粒間接觸面積的平方根成正比，所以小顆粒容易聚集，不易分散。
3、介質（如油和水）的“親和”和“異化”效應通過過濾材料分離
當帶有微小水滴的油流進入“親油”和“疏水”的濾材（如樹脂含量為27～32%的微孔濾紙）時，由于濾材對油的“親和性”，油水流順暢地通過過濾材料的微孔；由于濾材對水的“異化”作用，小水滴不能順利通過濾材的微孔。由于小水滴對濾料絨毛的滲透作用，小水滴滯留在濾料絨毛上。攔截的小水滴逐漸增多，逐漸聚集成大水滴。在油壓的作用下，水滴被壓向柴油濾芯的楔形路徑，形成較大的水滴。在油壓的作用下，水滴通過濾料后，在自身質量的作用下沉降并落入集水杯中。
