溢流井是一種重要的水利工程設施，具有多種功能，以下是其具體作用：
控制水位。通過調節閘門或擋板的開度來控制水位，防止洪水發生。
減輕水壓。在工程建設中，通過排除多餘地下水來減輕系統所承受的水壓，降低地基沉降的風險。
排水和防澇。在排水系統中，用於排除雨水、合流污水等，防止水澇。
保護環境和安全。在油田開採中，用於控制井口的安全和穩定性，及時排放廢水、沉積物、氣體和油水混合物，保證油田開採過程的正常運行。
此外，在截流式合流制排水系統中，溢流井用於控制混合污水的流入不超過污水處理廠的處理負荷，當混合污水的流量超過截流乾管的輸水能力後，部分混合污水經溢流管溢出，直接排入水體。在城市排水工程泵站系統中，溢流井的設定是為了應對停電或抽升水泵故障等情況，當來水管之流量不能及時抽升時，通過溢流井中之溢流管臨時流入天然水體或污水排入雨水溝渠，以免淹沒集水池和影響排水。