气流由进风管进入，经过进风阀口、进风弯头进入除尘器灰斗，在导流板作用下大颗粒粉尘直接进入灰斗，而小粉尘则均匀地流向中箱体。
中箱体被花板分成净气室和含尘室两部分。当含尘气体经灰斗透过滤袋进入净气室时，灰尘被滤袋截留下来，在滤袋外表面形成了一层灰尘层。事实上，细小的尘粒是被灰尘层（俗称二次过滤层）捕获的。
随着灰尘层的加厚，滤袋对气流的阻力也逐渐增大，为了防止阻力过大，必须周期性地对滤袋清灰。清灰后，仍然有残余的灰尘层可以捕获较小的尘粒。清灰是用脉冲喷吹的方法进行，一次喷吹清洁一行滤袋，喷吹宽度为0.1秒(可调)。喷吹时，滤袋快速膨胀又缩回，从而将灰尘振落掉入灰斗。各行滤袋按顺序进行清灰。
清灰是在过滤的状况下进行，落入灰斗的灰尘应定时由输灰系统运走。
可以用各种不同的材料制作滤袋。这些材料在耐高温、耐酸碱腐蚀、耐水解等方面的性能各不相同。所以要根据具体的应用条件来选择适用的滤料。
如果运行和维护不当，滤料上某些地方的温度就可能低于露点，以致发生冷凝。冷凝物会和灰尘粘结在一起形成水泥状的结块，通常的清灰方式是无法去除这些结块的。如果发生这样的情况，就意味着滤袋被堵塞了，这时滤袋的阻力就会变得太高而且降不下来。用于焚烧炉烟气除尘的袋式除尘器，在安装完毕开始运行之前，为了防止除尘器起动时出现这样的问题，必须在滤袋表面预敷一层熟石灰之类的粉末以保护滤袋（通俗叫做除尘器预喷涂）。
烟气经滤袋滤去了绝大部分尘粒后，通过出风管和引风机，最后由烟囱排出，袋式除尘器的任务就此完成。