离心机通过传动胶带驱动立式主轴和圆锥形转鼓，当圆锥形转鼓达到全速后，悬浮液经中部进料管，通过布料器加速后连续进入圆锥形转鼓，沿圆周被均匀地分布在圆柱端上，圆柱端上的悬浮液在后续悬浮液的挤压下向上移动，进入圆锥形转鼓小端。
   离心机在离心力的作用下，悬浮液中的液体透过滤饼层、筛网的网隙及转鼓上的排液孔进入内机壳，经机座上的环形通道收集后，由离心机排液口排出；被筛网截留的、含有部分液体的固相颗粒则在滤网上形成薄层滤饼。离心机受离心力分力作用，滤饼沿筛网向圆锥形转鼓的大端滑动，随着转鼓直径的增大，滤饼层逐渐变薄，而离心力逐渐增大，滤饼颗粒间的游离水不断地被排出。
   离心机滤饼后从转鼓的大端被抛出，进入内、外机壳间的隔层中，通过机壳下部的锥斗被收集排出，实现固、液两相的分离。如滤饼需要进行洗涤时，可通过洗涤管引入洗涤液，对滤饼进行洗涤。离心机主要由机座、轴承座、圆锥形转鼓、内机壳、外机壳、进料管、洗涤管、排液管、传动系统及减振系统等部分组成。
   离心机机座一般为圆柱形，并内外分为三层，里层用于支承轴承座；中间层为滤液收集的环形通道，与内机壳相连；外层为滤饼排放的环形通道，外机壳及下部的锥斗相连。离心机主轴通过上、下两滚动轴承支承于轴承座内，主轴的上端连接圆锥形转鼓，下端则是安装离心机驱动所需的皮带轮。为了滤液排放的通畅，立式离心卸料离心机的排液管一般为三通形式，向上接管用于外接排气管，向下则为滤液排放接口。为了避免进料不均而造成离心机振动对建筑物的影响，通常在轴承座与机座间（或在机座下部）设置一周的橡胶减振器，构成离心机的减振系统。
   离心机与单级活塞推料离心机基本相同，不同的是：做往复运动的不是单级活塞推料离心机中的推料盘，而是双级活塞推料离心机中的内转鼓，双级活塞推料离心机中的推料盘与外转鼓通过螺栓相连，仅做相对内转鼓的推料运动。离心机悬浮液经进料管进入离心机内，在离心力的作用下，通过推料盘前的布料装置，均匀地分布在内转鼓的筛网上，滤液通过筛网的网隙及转鼓上的排液被甩出转鼓，固相颗粒则被截留在筛网表面上形成滤饼层。
   离心机在液压系统的控制下做每分钟几十次的往复运动，内转鼓向后移动时，与外转鼓相连的推料盘将内转鼓筛网上的滤饼层向前推移一段距离；内转鼓向前移动时，则通过内转鼓端口的推料片将外转鼓筛网表面上的滤饼层向前推移一段距离，同时内转鼓空出的筛网表面又形成新的滤饼层。离心机不断地做前后往复运动，使滤饼层沿轴向脉动地向前移动，终排出转鼓，通过离心机机壳的固体出口排出，滤液则通过机壳的集中收集后，通过排液口排出离心机，实现固、液在离心机中的分离。