當含有霧沫的氣體以一定速度流經除霧器時，由于氣體的慣性撞擊作用，霧沫與波形板相碰撞而被聚的液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從波形板表面上被分離下來。除霧器波形板的多折向結構增加了霧沫被捕集的機會，未被除去的霧沫在下一個轉彎處經過相同的作用而被捕集，這樣反復作用，從而大大提高了除霧效率。氣體通過波形板除霧器后，基本上不含霧沫。煙氣通過除霧器的彎曲通道，在慣性力及重力的作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來：脫硫后的煙氣以一定的速度流經除霧器，煙氣被快速、連續改變運動方向，因離心力和慣性的作用，煙氣內的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來，霧滴匯集形成水流，因重力的作用，下落至漿液池內，實現了氣液分離，使得流經除霧器的煙氣達到除霧要求后排出。

除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加，這是由于流速高，作用于霧滴上的慣性力大，有利于氣液的分離。但是，流速的增加將造成系統阻力增加，也使能耗增加。而且流速的增加有一定的限度，流速過高會造成二次帶水，從而降低除霧效率。通常將通過除霧器斷面的最高且又不致二次帶水時的煙氣流速定義為臨界流速，該速度與除霧器結構、系統帶水負荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關。設計流速一般選定在3.5—5.5m/s。

在通常的化工操作中所碰到的氣體中分散液滴的直徑約在0.1～5000μm。一般粒徑在100μm以上的顆粒因沉降速度較快，其分離問題很容易解決。通常直徑大于50μm的液滴，可用重力沉降法分離；5μm以上的液滴可用慣性碰撞及離心分離法；對于更小的細霧則要設法使其聚集形成較大顆粒，或纖維過濾器及靜電除霧器。