天然气过滤器主要由一级旋风分离器、二级惯性除沫器预滤和凝聚、三级精滤芯凝聚、排污阀等组成，夹带液体和固体颗粒的天然气，由进气管以切线方向进入一级旋风分离器。经过旋风分离，较大的液滴和固体颗粒被分离出来。经过二级除沫器，气体通过惯性碰撞作用下，气、液、固分离。气体中粒径较大的尘埃被滤除，对后级精滤芯起保护作用。气体通过精滤芯（第三级精滤），粒径大于10微米（或更细）的固体粒子被滤除；粒径微小的液态雾状物被收集在精滤芯上，并凝聚成较大的液滴，在重力作用下，沉降到精滤管底部。分离出来的液体由各排污口排出，经处理的天然气由过滤器顶端的出气口输出。本装置综合采用机械分离，微纤维过滤和微孔介质凝聚生长的原理，具有相当高的除尘过滤精度及脱湿能力。
