采取平衡设计的水力旋流器，进入液流沿着锥体壁螺旋下行的底流口，然后轴向返回再螺旋向上流到溢流口出口。合理设计的水力旋流分离器能保持当清洁的钻井液进入时没有底流排出。当可分离的固体颗粒进入这种水力旋流分离器时，固体颗粒从底流口排出，且每个颗粒表面上包了一层液体薄膜。

进入液流紊流中的固体颗粒在螺旋下行时，遵循修正的斯托克斯定律朝着锥体壁沉淀出来。当液流反向螺旋上返时，由于固体颗粒具有较大的质量和较高的惯性力，继续旋流向下并流出底流口，并高速排出。

根据底流的大小，底流排量可表现为伞状排出和绳状排出等。底流呈伞状排出时，称为伞状底流，呈绳状排出时，称为绳状底流。

可根据底流排量的大小来判断水力旋流器是否处于过载、正常工作或者效率不足的状态。底流密度可以作为判断水力旋流器工作效率的指标之一。