油分离器进行油气分离的原理是：压缩机排出的带有油雾的混合气体流经直径较大的油气分离器，流通截面突然扩大，速度降低，流动方向发生改变，此时由于液态油滴落到容器底部，与制冷剂蒸气分离。
油分离器的形式随制冷机的制冷量的大小和使用的制冷剂而定。用在氟利昂制冷系统油分离器的形式一般是过滤式。
过滤式油分离器的工作过程是：从压缩机排出的带有油雾的高压混合蒸气由其顶部的管道进入，经滤网的过滤，使大部分油雾与滤网接触，被
粘在滤网上聚集成油滴后，下落在油分离器底部；被滤去一部分润滑油的高压蒸气则由于容器的通道面积比排气管面积大十几倍以至几十倍，进入油分离器后流速会突然降低、流向发生改变，油雾在重力作用下与制冷剂分离，也落人油分离器的底部。油分离器用管道将其与压缩机的曲轴箱相连。当油分离器底部的润滑油积聚到一定高度时，浮球抬起，阀门被打开，润滑油在吸、排气压差的作用下，进入压缩机的曲轴箱。当油分离器中的油位下降到一定位置时，浮球下落，将阀门关闭，回油过程结束。
