离心脱水机工作原理是：需脱水的污泥从中心管进入脱水机内转子，在离心力的作用下，被甩到周壁，形成一个圆环形的浅池。由于污泥中所含成分的相对密度不同，在转子内会产生分层现象，较重的无机颗粒位于圆环最外层。固体颗粒比水重，在转子内壁上沉淀，即位于圆环的最外层，较轻的水形成内环。在这种离心式脱水机的一端设有高度可调的圆环形堰板。转子内圆环形浅池的浓度取决于堰板的高度。随着进泥量的增加位于转子中心即内层的水分积到一定厚度，超过堰板高度后翻出堰板排出。堰板的高度直接影响着澄清去的沉淀时间和脱水效果。一般堰板的内径应大于锥体的直径。在堰板的另一侧设有螺旋输送器，沉淀在转子内壁上的污泥固体依靠转子和螺旋输送器的速度差输送至转子的锥体端，进一步脱水后排出。一般螺旋输送器的转速略大于转子的转速。通过调节螺旋输送器的速度和调节堰板高度来达到最佳脱水效果。
    按照沉淀的污泥固体与进入转子的污泥水在转子内的流向。转筒式离心脱水机可分异向流和同向流两种。同向流转筒式离心脱水机具有原液流动方向与污泥流向相同。沉淀后的底泥从锥体端经锥体进一步浓缩脱水后排出。异向流转筒离心机脱水机与同向流转筒式离心脱水机的区别主要有两点：一是同向流原液直接从柱体端部进入，而异向流虽然也从柱体端部进入，但是原液是用一根进泥管经柱体端部伸入转子内一段较长的距离。其二是同向流转筒式离心脱水机的上清液是在其末端，用管子收集后，从柱体端部引出，而异向流是直接从端部引出，上清液容易将沉淀冲起而混掺，因此，从固体回收率即分离效果上看，同向流优于异向硫。