轉鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉，物料由進料管連續引入輸料螺旋內筒，加速后進入轉鼓，在離心力場作用下，較重的固相物沉積在轉鼓壁上形成沉渣層。臥式螺旋離心機輸料螺旋將沉積的固相物連續不斷地推至轉鼓錐端，經排渣口排出機外。較輕的液相物則形成內層液環，由轉鼓大端溢流口連續溢出轉鼓，經排液口排出機外。

臥式螺旋離心機能在全速運轉下，連續進料、分離、洗滌和卸料。由于轉子的高速旋轉和摩擦阻力，污泥在轉子內部被加速并形成一個圓柱液環層，在離心力的作用下，比重較大固體顆粒沉降到轉鼓內壁形成泥層，再利用螺旋和轉鼓的相對速度差把固相推向轉鼓錐端，推出液面之后泥渣得以脫水干燥，推向排渣口排出，上清液從轉鼓大端排出，實現固液分離。

物料在轉鼓內的停留時間也越長，在相同的轉速下，其分離因數越大，分離效果越好。但受到材料的限制，離心機的轉鼓直徑不可能無限制地增加，因為隨著直徑的增加可允許的速度會隨材料堅固性的降低而降低，從而離心力也相應降低。由于離心力的作用而受到向下滑移的回流力作用。

臥式螺旋離心機設計中較為重要的參數。從澄清效果來講，要求錐角盡可能大一些；而從輸渣和脫水效果來講，要求錐角盡可能小些。由于輸渣是離心機正常工作的必要條件，因此設計必須首先滿足輸渣條件。對于難分離的物料如活性污泥半錐角一般在6度以內，以便降低沉渣的回流速度。以液相有足夠的沉降距離，但固相僅能停留其通過圓錐部位所需的時間，因此要求有較高的離心力；物料由這里進入轉鼓內會引起此區已沉降的固體顆粒因擾動再度浮起，還會產生湍流和附加渦流，使分離效果降低。