油分离器进行油气分离的原理是：压缩机排出的带有油雾的混合气体流 经直径较大的油气分离器，流通截面突然扩大，速度降低，流动方向发生改变，此时由于液态油滴落到容器底部，与制冷剂蒸气分离。

油分离器的形式随制冷机的制冷量的大小和使用的制冷剂而定。用在氟利昂制冷系统中油分离器的形式一般是过滤式。