捕集器的工作原理主要涉及對微粒物質的捕捉和清除，具體原理如下：
柴油微粒過濾器。它通常噴塗有金屬如鉑、銠、鈀。當柴油發動機排放含有炭粒的黑煙時，這些顆粒通過專門的管道進入捕集器的內部，經過密集設定的袋式過濾器，炭煙微粒被吸附在金屬纖維氈製成的過濾器上。當吸附的微粒量達到一定程度時，捕集器尾端的燃燒器會自動點火，將吸附的炭煙微粒燃燒掉，轉化為無害的二氧化碳排出。
空氣微粒捕集器。它通過負壓技術採集空氣中的細小顆粒，空氣通過樣品採集頭時，顆粒物會被俘集在過濾器上。過濾器通常由玻璃纖維或四氟乙烯等材料製成，具有高效的過濾功能，能有效地過濾掉顆粒物。
顆粒物捕捉技術。它涉及通過攔截、碰撞、擴散、重力沉降等方式將顆粒物捕集在載體的壁面內或壁面上，最佳化微粒排放物質的性能。當顆粒物積存到一定程度後，通過燃燒器自動點火燃燒，實現「再生」過程，即將吸附的炭煙微粒燒掉，轉化為二氧化碳排出。
這些技術共同構成了捕集器的基本原理，有效地減少了微粒物質的排放，保護了環境。