水力旋流器的工作原理是利用離心力來加速礦粒沉降的分級設備。
當液體或含有固體的混合物以一定的壓力從旋流器的切線方向進入設備時，會在旋流器內部產生強烈的三維橢圓型旋轉剪下湍流運動。這種情況下，較重的顆粒（如粗顆粒或密度較大的相）會受到較大的離心力，從而被推向旋流器的外壁，並向下流動，最終通過底流口排出；而較輕的顆粒（如細顆粒或密度較小的相）受到的離心力較小，會朝向旋流器的中心流動，並通過位於頂部的溢流管排出。這樣，就實現了固體和液體之間，或不同密度固體顆粒之間的有效分離。
此外，旋流器通常呈錐形或圓柱體形狀，內部流動的液體在旋轉過程中產生離心力，使得重質固體顆粒移向筒體壁，而輕質液體則沿著芯管排出，完成固液分離。