旋风分离器的工作原理与旋风除尘器相似，也是利用龙卷风的原理制成的。当高速气流通过倒锥体内部高速旋转，同时在倒锥体内部产生离心力。当含有粉末涂料的空气进入分离器时，旋转气流向下旋转，在到达反射板而反转成上升气流时，在重力和离心力作用下，较粗的粉末颗粒就会沉积到倒锥体的底部并被回收，只有少量太细的粉末随气流从上部流出。该设备对15以上的粉末回收率可达95%。为了进一步提高回收率，开发出了两次吹入空气的改进型二次旋风分离器，经过第一次旋风分离后排放的含有少量细粒粉末的气流与从上部吹入的第二次空气混合，通过喷嘴后变成高速旋转气流进行二次旋风分离，经过这样的处理后可使10以上的粉末涂料回收率达99.9%。
     旋风分离器具有对粉末回收率高、设备安装位置较随意的特点，但存在设备占地面积大、高度高、设备运转时噪声较大的缺点。由于经它分离后仍有部分粉尘进入大气造成污染，所以通常需在其后安装集尘器，进一步提高粉尘回收率。