表層過濾的機理非常隨意，除塵布袋即采用孔徑比所需捕集顆粒粒徑小的薄層過濾介質來捕集顆粒。表層過濾介質屬于編織的單層構造，因而，即使過濾介質的孔徑比所需捕集的粉塵的粒徑要小，但是當空氣攜帶粉塵閱歷過濾介質時，粉塵顆粒易在過濾介質的小孔上搭橋，從而使過濾介質的孔徑變小。隨著捕集的粉塵量增長，過濾介質外表的粉餅起到過濾介質的作用，而過濾介質自身僅僅充任粉餅的支架。

粉餅的均勻孔徑比所要捕集的粉塵粒徑小，因此可將混合氣流中的粉塵捕集上去。“表層過濾”即因粉塵微粒被搜集在逐步增厚的粉餅表面面上而得名。過濾介質通常是棉布，也能夠是紙張、除塵布袋有孔金屬膜或砂層。當混合氣流閱歷過濾介質時，其中的粉塵堆積在過濾介質外表上構成濾餅，此時，真正起過濾作用的是濾餅（又稱初粘層）。在表層過濾中，混合氣流閱歷過濾介質的均勻速率稱為表觀速率。它對袋式除塵器的除塵成效、構造及運轉經濟性非常緊要。假定表觀速率低，除塵布袋則除塵效率高，但假定表觀速率太低，則所需的過濾面積過大，增長了袋子的數目和尺寸。假定表觀速率較高，則除塵器構造緊湊，造價較低。