Načelo delovanja separatorjev temelji na skupnem delovanju gravitacije in pojava koalescence. Pri prehodu skozi koalescentni material se majhne molekule naftnih derivatov adhezijsko vežejo nanj. Molekule se medsebojno spajajo in s časom se začne tvoriti kapljica. Ko kapljica postane dovolj velika, se zaradi sile vzgona dvigne na površje, kjer ostanejo do odstranitve med rednim čiščenjem. Uporaba koalescentnega filtra znatno poveča učinkovitost čiščenja padavinske vode in zmanjša velikost potrebnega separatorja.