袋式除塵器的濾塵機制包括篩分、慣性碰撞、攔截、擴散、靜電及重力作用等。篩分作用是袋式除塵器的主要濾塵機制之一。當粉塵粒徑大于濾料中纖維間孔隙或濾料上沉積的粉塵間的孔隙時，粉塵即被篩濾下來。通常的織物濾布，由于纖維間的孔隙遠大于粉塵粒徑，所以剛開始過濾時，篩分作用很小，主要是纖維濾塵機制——慣性碰撞、攔截、擴散和靜電作用。但是當濾布上逐漸形成了一層粉塵粘附層后，則碰撞、擴散等作用變得很小，而是主要靠篩分作用。
一般粉塵或濾料可能帶有電荷，當兩者帶有異性電荷時，則靜電吸引作用顯現出來，使濾塵效率提高，但卻使清灰變得困難。不斷有人試驗使濾布或粉塵帶電的方法，強化靜電作用，以便提高對微粒的濾塵效率。重力作用只是對相當大的粒子才起作用。慣性碰撞、攔截及擴散作用，應隨纖維直徑和濾料的孔隙減小而增大，所以濾料的纖維愈細、愈密實，濾塵效果愈好。
在各種除塵裝置中，袋式除塵器是濾塵效率很高的一種，幾乎在各種情況下，濾塵效率都可以達到99%以上。如設計、制造、安裝運行得當，特別是維護管理適當，則不難使其除塵效率達到99．9%。在許多情況下，袋式除塵器的排塵濃度可以達到每立方米數十毫克，甚至0．1mg/m3以下。因此，有時可以將袋式除塵器排氣送回車間內部循環使用，節省了為補給空氣加熱或冷卻的能耗和費用。當然，在設計、選用不當或操作管理不善的情況下，袋式除塵器的排塵濃度也會達到很高數值。
