在開式系統中，氣體經過空壓機提高壓力后，直接被輸往使用場所，而不再回到空壓機中。噴油螺桿空壓機和噴油螺桿天然氣空壓機的系統都屬于此類。在閉式系統中，氣體經過空壓機提高壓力和在使用場所利用后，又會回流到空壓機中。噴油螺桿制冷空壓機的系統是典型的閉式系統。這里僅針對開式系統進行說明。
一次分離器和二次分離器組合為一體，油氣混合物進入分離器后，首先撞擊分離器中設置的擋板壁面，利用機械碰撞法進行一次分離。然后，油氣混合物以較低的速度進入過濾元件，利用親和聚結法進行二次分離。通過過濾元件底部的回油管，可將過濾元件分離出的潤滑油引出。
經多年研究和試驗發現，噴油螺桿空壓機通過油氣分離罐的機械分離必須去掉95%以上的油滴，而剩余的5%大部分是細小油滴，少部分是油霧，細小油滴則由油氣分離濾芯來進行分離。少部分油霧是很難分離的，只能隨壓縮空氣跑掉。如何提高 95%以上的分離效果，其重要因素就是油氣分離罐內機械分離罐形式和壓縮空氣在罐內的線速度。
