旋風分離器是一種通過渦旋分離在不使用過濾器的情況下從空氣、氣體或液體流中去除微粒的方法。從液體中去除顆粒物時，使用水力旋流器。從氣體中使用氣旋。 旋轉效應和重力用于分離固體和流體的混合物。該方法也可以用于從氣流中分離出細小液滴。

在稱為旋風分離器的圓柱形或圓錐形容器內建立了高速旋轉流。空氣以螺旋形式流動，從旋風分離器的頂部（寬端）開始，然后在底部（窄端）終止，然后以直流的形式通過旋風分離器的中心離開旋風分離器并從頂部流出。旋轉流中較大的（較密）顆粒具有很大的慣性，無法遵循流的緊密曲線，因此撞擊外壁，然后掉到旋風分離器的底部，可以將其除去。在錐形系統中，隨著旋轉流向旋風分離器的狹窄端移動，流的旋轉半徑減小，從而分離出越來越小的顆粒。旋風分離器的幾何形狀以及體積流量定義旋風分離器的切割點。這是將以50％的效率從流中除去的顆粒大小。大于切點的顆粒將以更高的效率被去除，而較小的顆粒將以較低的效率被去除，因為它們更難以分離，或者當空氣渦旋反轉方向以朝出口方向移動時，它們可能會被重新夾帶。

另一種旋風分離器設計在旋風分離器內使用二次氣流，以防止收集到的顆粒撞擊壁面，從而保護壁面免受磨損。包含微粒的主要空氣流從旋風分離器的底部進入，并被固定的旋轉葉片強迫旋轉。二次空氣流從旋風分離器的頂部進入，并向下移向底部，從而攔截一次空氣中的顆粒。二次氣流還允許將收集器選擇性地水平安裝，因為它會將微粒推向收集區域，并且不僅僅依靠重力來執行此功能。

大型旋風分離器用于鋸木廠，以從抽出的空氣中去除鋸末。旋風分離器還用于煉油廠以分離油和氣，并在水泥工業中用作窯爐預熱器的組成部分。作為無袋式便攜式吸塵器和中央吸塵器的核心技術，旋風越來越多地用于家庭。旋風分離器還用于工業和專業廚房通風中，以從抽油煙機中的廢氣中分離油脂。較小的旋風分離器用于分離空氣中的顆粒以進行分析。有些小得足以穿在衣服上，并被用來分離可吸入顆粒物，以便以后進行分析。

上述方程式在許多方面受到限制。例如，不考慮分離器的幾何形狀，假定粒子達到穩態，并且也忽略了旋風分離器底部渦旋反轉的影響，所有在旋風分離器中不可能實現的行為實際操作條件。

由于許多作者已經研究了旋風分離器的性能，因此存在更完整的模型。已開發出簡化的模型，可以快速計算旋風分離器，但存在一些局限性，可用于過程工業中的常見應用。使用計算流體動力學的數值模型也已廣泛用于氣旋行為的研究。旋風分離器的任何流體力學模型的主要局限性是無法預測細顆粒與大顆粒的團聚，這對旋風分離器的收集效率有很大影響。