水力旋流器的工作原理是利用離心力來加速礦粒的沉降，從而實現固體和液體的分離或不同粒度/密度物質的分離分級。
當液體或礦漿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。由於粗顆粒或重相與細顆粒或輕相之間存在粒度或密度差異，它們所受到的離心力、向心浮力和流體曳力等作用力大小不同。在離心力的作用下，粗顆粒或重相被推向旋流器的外壁，並向下移動，最終通過底流口排出；而細顆粒或輕相則被推向中心，並向上移動，通過溢流管排出，從而達到分離和分級的目的。
水力旋流器通常由圓柱和圓錐形的容器組成，內部有切線入口和溢流管。操作時，液體或礦漿通過切線入口高速旋轉進入旋流器，產生離心力。這種設備廣泛套用於礦漿分級、污水處理和油水分離等領域。