火花捕捉器的工作原理主要基於初步過濾、滅火介質的使用、空氣動力學原理、溫度監測和控制系統以及機械結構等多個方面。
當含有可燃性粉塵和潛在火花的氣流通過火花捕捉器時，設備內部的金屬網或擋板會首先捕捉住氣流中的較大顆粒和雜質，防止它們進入設備的核心區域。在核心區域，通常填充有特殊的滅火介質，如金屬粉末、水霧或化學抑製劑等，這些介質與氣流中的微小火花或高溫顆粒接觸時，會發生化學反應，迅速降低火花的溫度和能量，使其失去引發火災或爆炸的能力。
此外，火花捕捉器還利用空氣動力學原理，通過特殊構造的氣流導流板入口，使火花或火星產生氣旋，在結構通道里完成碰撞、熄滅、沉降、導出的過程。設備還配備有溫度監測和控制系統，實時監測氣流中的溫度，並在發現異常高溫時及時觸發警報或自動關閉設備。機械結構如迷宮型蜂窩板、風管、轉軸、小軸、膜片和旋轉導葉等，通過特定的設計和結構，控制和調節排煙速度，進一步碰撞和撲滅火星。