Sykloni poistaa hiukkaset saattamalla likaisen ilmavirran virtaamaan spiraalimaisesti sylinterimäisen kammion sisällä. Likainen ilma tulee kammioon tangentiaalisesta suunnasta laitteen ulkoseinämästä ja muodostaa pyörteen sen pyöriessä kammiossa. Suuremmat hiukkaset liikkuvat ulospäin suuremman hitauden vuoksi ja pakotetaan kammion seinää vasten. Seinäpintaan kohdistuvan kitkan vaikutuksesta ne liukuvat sitten alas seinää syklonin pohjassa olevaan kartiomaiseen pölysuppiloon. Puhdistettu ilma pyörii ylöspäin kapeampana spiraalina sisemmän sylinterin läpi ja tulee ulos yläosassa olevasta poistoaukosta. Kerääntynyt hiukkaspöly poistetaan ajoittain säiliöstä hävittämistä varten.
Syklonit poistavat parhaiten suhteellisen karkeita hiukkasia. Ne voivat rutiininomaisesti saavuttaa 90 prosentin tehokkuuden yli noin 20 mikrometriä (μm; 20 miljoonasosaa) suuremmille hiukkasille. Syklonit eivät kuitenkaan yksinään riitä täyttämään tiukkoja ilmanlaatustandardeja. Niitä käytetään tyypillisesti esipuhdistimina, ja niitä seuraa tehokkaammat ilman-puhdistuslaitteet, kuten sähkösuodattimet ja pussisäiliöt.
