过滤机理历来有很多解释，经典的过滤理论认为主要有以下两种机理：
（1）迁移机理：颗粒的迁移是一种物理-力学的作用，因为滤层空隙中的水流一般处于层流状态，要想脱离流线与滤料接触主要靠滤料拦截、沉淀作用、惯性作用、扩散作用以及水的动力学作用[17]，对于上述几种作用，目前只能定性描述，对其作用的大小尚无法测定，有时可能仅仅是这几种作用中的部分在起作用，迁移机理受到的影响因素较为复杂，如滤料粒径、形状、滤速、水温等因素的影响[18]。
（2）粘附机理：粘附作用是一种物理化学作用。水中的胶体颗粒迁移到滤料表面时，在范德华力和静电引力以及某些化学键和一些特殊的化学吸附力下，被粘附在滤料表面或者滤料表面粘附的颗粒上。粘附过程与澄清池的泥渣所起的作用类似，所不同的是由于滤料较为固定，排列紧密，效果更好。粘附效果主要取决于滤料和水中颗粒表面的物理化学性质，因此过滤对脱稳颗粒的去除效果要好于未脱稳的颗粒[18]。
纤维束的过滤机理与粒状颗粒的过滤机理有相同的地方，在过滤过程中都有吸附和迁移的过程，但粒状滤料的过滤主要为表层过滤，而纤维滤料则兼有表层过滤和深层过滤两种作用，而且后者更为重要，因此具有更强的纳污能力；由于采用的纤维束的材质为聚丙烯，根据相似相容的原理，纤维滤料对有机物的吸附能力要比粒状滤料强的多；纤维束由于比表面积大，因而具有更大的吉布斯自由能，更容易吸附液体中的颗粒胶体；纤维滤料的吸附作用主要是物理吸附和化学吸附，而粒状滤料则主要是机械截留，因此纤维滤料具有粒状滤料不可比拟的优势。