油水分離機主要工作原理是應用流體力學理論，在含油污水大流量不間斷同步（油水同速即相對紊流）流經的瞬間，油珠借助污水高速流動時的動能，連續碰撞，由小變大，由此加速運動，使不同比重的油與水分流、分層和分離，最終實現油水分離的目的。油水分離機在空壓機中工作的作用主要是處理空壓機冷凝液含油廢水，污水進入油水分離器進行兩級分離。主要的作就是除去柴油中的水分，以降低噴油嘴故障，延長發動機的使用壽命。原理主要是根據水和燃油的密度差，利用重力沉降原理去除雜質和水份的分離機，內部還有擴散錐，濾網等分離元件。油水分離機還有別的功能，如對燃油進行預加熱防止結蠟，過濾雜質等。
空壓機中油水分離機性能特點：
1、體積小，可移動式的，使用方便
2、兩級分離，出水效果好，可直接達標排放
3、無需加藥預處理，可實現直接達標排放
4、分離速度快，是一般重力分離的十倍
5、自動運行，維護方便
空壓機中油水分離器應用領域：
各種空壓機含油廢水及其他行業含油廢水。