水中過飽和空氣在減壓時能以微細的氣泡形式釋放出來，從而使水中的雜質顆粒被粘附而上浮。達到固-液分離的目的。如果先將空氣加壓使其溶于水形成空氣過飽和溶液，然后減至常壓使空氣析出，稱為加壓溶氣氣浮;如果將廢水在常壓下曝氣后在真空條件下誘使溶氣逸出，稱為真空式氣浮。

溶氣真空氣浮設備是使空氣在常壓或加壓下溶于水中，而在負壓下析出的氣浮設備。真空式氣浮設備優點是氣泡的形成、它與顆粒的粘附以及氣泡和顆粒絮凝體的上浮都在穩定的環境中進行，絮凝體破壞的可能性小，整個氣浮過程所需要的能耗量小。其缺點是水中溶氣量有限，不適用于含濃度大于250-300mg/L懸浮物的廢水;另一缺點是要求有密封的容器，在容器內還需要裝有刮渣機械，結構復雜，因此在工程實際中使用較少。該設備可能得到的空氣量因受到能夠達到的真空度(一般運行真空度40kPa)的影響，析出的微細泡量很有限，且構造復雜，運行維修不方便，現已逐步淘汰。

1．原水進入混合反應器，在混合反應器中加入藥劑（除油劑或混凝劑），以形成可分離的絮凝物；
2．經預處理后的污水進入氣浮裝置，在進水室污水和氣水混合物中釋放的微小氣泡（氣泡直徑范圍30～50um）混合。這些微小氣泡粘附在污水中的絮體上，形成比重小于水的氣浮體。氣浮體上升至水面凝聚成浮油（或浮渣），通過刮油（渣）機刮至收油（渣）槽；

3．在進水室較重的固體顆粒在此沉淀，通過排砂閥排出，系統要求定期開啟排砂閥以保持進水室清潔；
4．污水進入氣浮裝置布水區，快速上升的粒子將浮到水面；上升較慢的粒子在波紋斜板中分離，一旦一個粒子接觸到波紋斜板，在浮力的作用下，它能夠逆著水流方向上升；
5．所有重的粒子將下沉，下沉的粒子通過底部刮渣機收集，通過定期開啟排泥閥排出。

氣浮設備是一類在水中通入或產生大量的微細氣泡，使空氣以高度分散的微小氣泡形式附著在懸浮物顆粒上，造成密度小于水的狀態，利用浮力原理使其浮在水面，從而實現固-液分離的水處理設備。
氣浮方式可分為散氣氣浮、溶氣氣浮（包括真空氣浮法）與電解氣浮法。目前在給水、工業廢水和城市污水處理方面都有應用。氣浮設備較其它固-液分離設備具有投資少、占地面、自動化程度高、操作管理方便等特點。
氣浮機主要用于固—液或液—液分離。通過溶氣和釋放系統在水中產生大量的微細氣泡，使其粘附于廢水中密度與水接近的固體或液體微粒上，造成整體密度小于水的狀態，并依靠浮力使其上升至水面，從而達到固—液或液—液分離的目的。在水處理領域氣浮機應用于以下方面：
1、分離地表水中細小懸浮物，藻類等微聚體。
2、回收工業廢水中有用物質，如造紙廢水中紙漿等。
3、代替二沉池分離和濃縮水中污泥。