由于輻射摩擦等原因，空氣中含有少量的自由離子，單靠這些自由離子是不可能使含塵空氣中的塵粒充分荷電的。因此，要利用靜電使粉塵分離須具備兩個基本條件，一是存在使粉塵荷電的電場；二是存在使荷電粉塵顆粒分離的電場。一般的靜電除塵器采用荷電電場和分離電場合一的方法，放電極的金屬棒接高壓直流電源的負極，集塵極接地為正極，集塵極可以采用圓管，也可以采用平板。接通電源后，在電場作用下，空氣中的自由離子要向兩極移動，電壓愈高、電場強度愈高，離子的運動速度愈快。由于離子的運動，極間形成了電流。開始時，空氣中的自由離子少，電流較少。電壓升高到一定數值后，放電極附近的離子獲得了較高的能量和速度，它們撞擊空氣中的中性原子時，中性原子會分解成正、負離子，這種現象稱為空氣電離。含塵空氣通過靜電除塵器時，大部分的灰塵沉積在電暈極上，經過長時間累積，達到一定重量，因為重力的原因粉塵掉落到收集槽內，完成除塵功能。
