沉降室是一種利用重力沉降原理進行粉塵顆粒分離的除塵設備。其工作原理是含有粉塵顆粒的氣體進入沉降室後，由於擴大了流動截面積，氣流速度大大降低，使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降，最終沉積到重力沉降室底部，而相對清潔的氣體則從頂部出口排放。
沉降室內部主要包括入口、導流板、粉塵落點板、出口等組成部分。當粉塵顆粒通過沉降室內部時，會受到導流板的干擾，使其運動方向發生變化，沿著導流板運動到底部的粉塵落點板上。隨著時間的推移，粉塵顆粒不斷沉積在落點板上，不斷增厚，形成一個良好的除塵沉積物層。最後，淨化處理後的空氣從沉降室出口釋放出來，達到了目的除塵的效果。
此外，沉降室也被用作高效除塵器的初級除塵器，即預處理裝置，主要用於處理入口濃度偏高或粉塵粒徑大於50微米的情況。