Il existe plusieurs principes de filtration des particules solides, qu'il soit mécanique ou électrostatique. A chaque principe de filtration correspond une taille de particules. Par exemple, les principes d'inertie et de diffusion piègent les particules d'une taille supérieure à 1 μm ce qui correspond à des filtres fins. L'effet de tamisage correspond d'avantage à des filtres grossiers à savoir, des particules d'une taille supérieure à 10 μm.
Principe de filtration mécanique
Tamisage
La particule est plus grande que les fibres du tamis et ne peut pas suivre le flux d'air traversant le filtre. Ce principe de filtration est très répandu.
Inertie/impact
Le flux d'air chargé de particules a tendance à contourner les fibres du filtre mais les grosses particules présentant une masse importante sont entrainées par inertie dans les fibres et sont ainsi piégées.
Interception
Applicable uniquement pour les filtres synthétiques, la particule qui passe à une distance inférieure au rayon de la fibre est piégée et interceptée par la fibre
Diffusion
Les très petites particules ne suivent pas le flux d'air, elles ont un mouvement aléatoire qui augmente la probabilité à rencontrer les fibres du média.
Principe de filtration electrostatique
Attraction électrostatique
Les médias à fibres de grand diamètre peuvent être composés de fibres chargées électrostatiquement qui ionisent les particules pour les piéger.
De manière générale, plus la densité des fibres est élevée, plus le filtre sera efficace. Néanmoins, les différents principes de filtration indiquent aussi que d'autres propriétés entrent en ligne de compte dans l'efficacité globale d'un filtre. On peut notamment citer le diamètre des fibres, le type de fibres, le grammage, etc. L'efficacité globale d'un filtre résulte d'une combinaison de ces principes de filtration.
Pour les molécules gazeuses (odeurs, polluants organiques, etc.), on applique un principe d'adsorption qui consiste en la mise en contact des molécules présentes dans l'air qui « adhèrent » en fines couches à la surface microporeuse de la matière carbonée dans la totalité de son volume. Les filtres à charbon actif utilisent ce principe de filtration. Ces types de filtres sont communément appelés filtres moléculaires (filtres chimiques) de par leur capacité à piéger les pollutions au niveau moléculaire.
