排泥井的工作原理主要依賴於重力差，即利用「水往低處流」的原理進行排水。在排泥井中，水的流動完全依賴重力，從支管流向更粗的乾管。如果幹管短時間內流入過多的水而出口遇阻，導致乾管壓力過大，這個壓力就會向支管釋放，可能導致污水倒流。排泥井通過泥膜的張力保持水壓力，以平衡作用於開挖面的土壓力和水壓力。開挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過排泥井的泥水處理設備進行分離，分離後的泥水進行質量調整，再輸送到開挖面。在排泥井的前部設定隔板，與刀盤之間形成泥水艙，開挖面的穩定是通過將泥漿送入泥水艙內，在開挖面上用泥漿形成不透水的泥膜。