技术基本原理是大分子流过扁平通道，同时受到水平(channel flow)和垂直方向(cross flow)的流场作用；尺寸相对小的分子，受垂直方向的作用力较小，而向扁平通道中心平移扩散；而尺寸相对较大的分子，受垂直方向的作用力较大而更靠近聚集壁(accumulated wall)。
当流体对流时，因为底部为超滤膜，溶剂分子可以渗透并排到废液；而样品分子无法渗透至膜下，而靠近膜的上表面-聚集壁(accumulated wall)；液体分子的渗透形成了垂直方向的流场，使得尺寸小的组分向垂直方向的中心平移扩散；而尺寸较大的组分更加靠近聚集壁，从而在垂直方向形成尺寸梯度。
仰赖垂直于分离(流动)方向上的电场，以间接分离流液。流液因带电成分荷质比不同，所受的电场作用力即不相同。当微粒所受的电力与扩散力达到平衡时，不同的微粒距离积聚壁有所不同，从而流速不同。粒子的漂移速度取决于其电泳淌度μ。
分流薄层分离为场流分离中特别的一个分支。此方法借由将样品由其中一入口注入分流薄层分离槽，而另一入口以较大流速注入载体溶液，当二流液相遇时，样品进样水流被压缩成薄层流体(thin laminate)。在横跨分离槽流体的垂直方向上外加一适当的场或梯度，使样品不同成分，垂直于通道(侧向位置)做不同程度的移动，并于不同出口收集。此技术精确度较低，物质大小需大于1µm。
