V elektrostatickém odlučovači prochází kontaminovaná vzdušnina nejprve jedním nebo dvěma mechanickými předfiltry, které zachytí největší nečistoty. Poté částice prolétávají přes vysokonapěťovou ionizační komoru (cca 15–20 kV), kde získají kladný náboj. Z ionizační komory nalétají do sběrné komory, kde díky získanému náboji během průletu ulpívají na sběrných lamelách. Schéma činnosti elektrostatického filtru je uvedeno na obr. 2. Elektrostatické odlučovače jsou již poměrně sofistikovaná technická zařízení, která (díky malému odporu filtračního mechanismu) způsobují jen malé tlakové ztráty a také nejsou příliš energeticky náročná. Účinnost elektrostatických odlučovačů je velmi vysoká za předpokladu, že sběrné lamely jsou čisté. Pokud se však lamely pokryjí vrstvou částic, účinnost elektrostatického odlučovače výrazně klesá. Jakmile je navíc překročeno určité množství zachycených částic, může docházet ke vzniku oblouku a k jiskření, jehož přímým důsledkem je tvorba zdraví škodlivého ozonu.
Z těchto důvodů musejí být elektrostatické odlučovače vybaveny ne právě jednoduchým systémem sledování zanesení sběrných lamel s odpovídající indikací a musejí být často a důkladně čištěny. Je třeba zdůraznit, že i čištění sběrných lamel je poměrně složité – hmota, která na nich ulpívá, je podobná např. napečenému oleji po grilování a k jejímu odstranění je nutná tlaková voda a rozpouštědlo, protože usazeniny mají charakter olejových látek. Je tedy nutno přihlížet i ke správě kontaminované vody použité pro čištění, která rovněž zatěžuje životní prostředí.
Elektrostatické odlučovače jsou nezastupitelné tam, kde jde o separaci suchých prachových částic velmi malých rozměrů – cca 0,1–1 µm. Bez problémů též pracují na čistých olejových aplikacích, a to až do koncentrací okolo 15–20 mg.m-3. S ohledem na dlouholetou tradici v těchto oblastech nasazení byla vyvinuta zařízení i pro eliminaci průmyslového aerosolu, kde ale s ohledem na svou vyšší technickou složitost a nároky na údržbu trpí mnoha neduhy, zejména při aplikacích odsávání emulzního aerosolu (přítomnost vody v blízkosti vysokonapěťových komponent představuje značné riziko, filtrace čistě olejové mlhoviny nebývá tak problematická).
Problémem elektrostatických odlučovačů jsou také vzdušniny, kde je koncentrace částic vyšší než 20 mg.m-3. Pro dosažení vysoké účinnosti elektrostatického odlučovače – tedy pro to, aby částice měla čas zachytit se na sběrné lamele, totiž musejí být splněny zejména následující podmínky:
• relativně nízká rychlost proudění vzduchu;
• dostatečně dlouhá dráha letu ve sběrné komoře;
• dostatečná velikost částice – u těch nejmenších (a bohužel nejproblémovějších) převažuje vliv proudění vzduchu nad přitažlivostí vyvolanou elektrickým nábojem.
Čím vyšší je koncentrace submikronových částic v odsávané vzdušnině, tím obtížnější je výše uvedených podmínek dosáhnout. Řešením může být odlučovač se dvěma nebo více sběrnými komorami, ale pro dosažení optimální účinnosti u náročnějších typů vzdušnin by zařízení muselo být již značně velké. Pro aplikaci na lehkých aerosolech je elektrostatický filtr příliš nákladný a náročný je i na údržbu. V této kategorii dnes existují levnější a spolehlivější principy – proto podíl elektrostatických odlučovačů na celkovém počtu aplikací spíše klesá. Zajímavé je např. jejich použití pro celostní dočišťování vzduchu (filtrační stěny s velkým objemem průtoku), protože elektrostatický princip likviduje bakterie a viry.