汽水分离器的工作原理主要基于离心力和流体的惯性。当含有冷凝水的蒸汽进入分离器时，蒸汽会随着分离器内的通道结构进行旋流运动或改变流动方向。

在这个运动过程中，由于离心力和惯性的作用，密度较大的冷凝水会被甩向分离器的壁面或积聚在挡板上，从而进行与蒸汽的分离。

分离后的干燥蒸汽会从分离器的排出，而冷凝水则会通过疏水阀排出系统。

汽水分离器有多种类型，常见的包括挡板型(折流式)、汽旋型(离心式或旋流式)、吸附型以及滤芯式(过滤型)等。

挡板型：挡板式汽水分离器由多个挡板构成，流体在分离器内多次调整流动方向。由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性，当遇到挡板流动方向改变时，干蒸汽可以绕过挡板继续向前，而水滴则积聚在挡板上，然后落到分离器的底部，通过疏水阀排出。

汽旋型：汽旋式汽水分离器使用肋片产生气旋，使蒸汽在分离器内旋转流动，从而进行汽水的分离。

吸附型：吸附型汽水分离器内部有金属网垫等阻碍物，悬浮的水滴遇到阻碍物后被吸附，当水滴大到一些程度后，由于重力作用落到分离器底部。

滤芯式：滤芯式汽水分离器采用过滤滤清，通过滤清去除蒸汽和压缩空气系统中夹带的液滴。