斜管沉淀器‌的工作原理基于‌浅池原理‌。在沉淀池的有效容积固定的情况下，其沉淀效率会随着沉淀池面积的增大而提高，且这种效率的提升与沉淀时间无关。同时，浅池的沉淀时间更短。斜管填料式沉淀池通过一系列平行的斜管将水流分割成薄层，从而充分利用了浅池原理‌。

斜管沉淀器利用层流原理，使水流在管内呈小水力半径流动，从而降低雷诺数至约200，确保水流维持层流状态，极利于沉淀。此外，斜管内水流的弗劳德数控制在110^-3~110^-4范围内，使水流保持稳定‌。

斜管沉淀器的设计显著提高了沉淀效率，尽管受斜板布置、进出水及流态影响，实际处理能力可能未达到理论值，但有效系数仍能反映沉淀效率的提升。颗粒的沉淀距离被显著缩短，大幅减少了沉淀时间。同时，斜管内的絮状颗粒再凝聚，有助于颗粒增大，进而提升沉淀效率‌。

斜管沉淀器的结构包括进口、沉淀区、出口与集泥区四部分。其特别之处在于沉淀区内的众多斜管。根据水流流经斜管的方向，斜管沉淀器可以分为上向流、下向流和平向流三种类型‌。