防毒面具的工作原理主要基於其內部的過濾和吸附機制。
防毒面具通常由面罩、濾毒罐、導氣管和防毒面具袋組成。當佩戴防毒面具時，空氣首先進入面罩的進氣口，然後通過濾毒罐進行淨化。在濾毒罐中，活性炭和其他吸附劑發揮作用，通過物理吸附和化學反應吸收有害氣體。這一過程中，活性炭能夠吸附毒氣，而催化劑則促進化學反應，進一步淨化空氣。濾毒罐內還設有專門的過濾層，用於過濾氣溶膠狀態的毒劑。
此外，防毒面具的面罩部分與佩戴者的面部緊密貼合，形成一個密合的空間，從而阻止有害物質通過面部進入身體。這種密合性對於防毒面具的防護效果至關重要。在使用過程中，防毒面具不斷地循環這一淨化過程，以確保供應給佩戴者的空氣是安全和無害的。