使用水力旋流器分级的过程从本质上来说是利用不同状态的物质的物理特点来实现的。在传统的重力作用下的分级中，密度小的流体物质往上方运动，与此同时，固体的颗粒在重力的影响下往下方落下。另外，受颗粒大小的影响，不同大小颗粒的下落速度是不同的，我们可以通过调节旋流器的流速达到预期的分级效果。
不过仅仅在重力的作用下分级，难以达到理想的分级效果，分级受限比较明显，因此我们在分级中加入了旋流来强化分级的效果。在旋流器内部，在离心力和重力的双重作用下，因为离心力较大的关系，颗粒首先进行离心沉降，然后才会重力沉降，这个过程中，离心沉降的效果远远超过重力沉降。
旋流器内部的流体状态具有比较明显的特征，其主要的特征如下图所示：
图中，用双螺旋的模型极其贴切的说明了在分级过程中旋流器内部流体发生的运动：内部流动和外部流动。另外，盖下短路流、循环流、零轴速包络面(LZVV)和空气柱也是水力旋流器内流体流态的基本特征。在流体旋转的作用下，不同的固态颗粒在大小不同的作用力下发生速度不同的沉降，从而实现大颗粒在底部排出，小颗粒从溢流口排除，达到有效的分级效果。
