หลักการทำงานของตัวกรองน้ำมันจะขึ้นอยู่กับวัสดุกรองและแรงเหวี่ยงเป็นหลัก
หลักการทำงานของไส้กรองน้ำมันเครื่องสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ วัสดุกรอง และแรงเหวี่ยง หลักการทำงานของวัสดุกรองคือการขจัดสิ่งสกปรกออกจากของเหลวผ่านการอุดตันทางกายภาพหรือการดูดซับ วัสดุกรองแบบดั้งเดิมได้แก่ กระดาษกรอง ผ้าไนลอน และวัสดุโพลีเมอร์ หลักการทำงานของแรงเหวี่ยงคือการใช้แรงเหวี่ยงที่เกิดจากการหมุนเพื่อแยกสิ่งสกปรกออกจากของเหลวที่ใช้กันทั่วไปในตัวกรองน้ำมัน
ไส้กรองน้ำมันเครื่องประเภทต่างๆ มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันในแง่ของสถานการณ์การใช้งานและการออกแบบ ตัวอย่างเช่น ตัวกรองน้ำมันเบนซินแบ่งออกเป็นคาร์บูเรเตอร์และหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ โดยปกติอันแรกจะอยู่ที่ด้านไอดีของปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งมีแรงดันใช้งานต่ำกว่าและอันที่สองจะอยู่ที่ด้านไอเสีย ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง แรงดันใช้งานเพิ่มขึ้น สูงมักมีปลอกโลหะ ไส้กรองน้ำมันเครื่องแบ่งเป็นแบบไหลเต็มและแบบแยก ตัวกรองการไหลแบบเต็มเชื่อมต่อตามลำดับระหว่างปั๊มน้ำมันและท่อน้ำมันหลัก และสามารถกรองน้ำมันหล่อลื่นทั้งหมดที่เข้าสู่ท่อน้ำมันหลักได้ ในขณะที่กรองน้ำมันแยกออกจากกัน ตัวกรองจะกรองเฉพาะส่วนหนึ่งของน้ำมันหล่อลื่นที่ปั๊มน้ำมันจ่ายให้เท่านั้น
