当含有油和水的压缩空气等气体通入油水分离器，大液滴在重力作用下落到油水分离器底部，雾状小液滴被丝网捕获凝结成大液滴落到油水分离器底部。夹带的的液体因此被分离出来，被分离出来的液体流入下部经人工打开阀门排出或者在下部装上空气排液阀排出体外
国三标准下采用高压共轨发动机的车型对柴油的质量要求也更高，因为高压喷油嘴需要的控制喷油压力、喷油时间和喷油量，所以要求做工也比较。如果柴油里面有水或杂质没有过滤干净，会对喷油嘴内的柱塞偶件形成磨损造成拉伤，直到喷油器卡死。喷油器损坏会造成发动机加速不稳定或加速无力，或者排放黑烟等故障，影响车辆的正常运行。
不要以为安上了就高枕无忧了，油水分离器下面都有一个透明的塑料材质的积水杯，在使用油水分离器的时候一定要注意及时放水，积水太多油水分离器也就起不到油水分离的作用了。