脈沖袋式除塵器的表層過濾原理非常簡單，即采用孔徑比所需捕集顆粒粒徑小的薄層過濾介質來捕集顆粒。表層過濾介質屬于編織的單層結構，因此，過濾介質的孔徑比所需捕集的粉塵粒徑要小，但是當空氣攜帶粉塵通過過濾介質時，粉塵顆粒容易在過濾介質的小孔上搭橋，從而使過濾介質的孔徑變小，隨后捕集的粉塵量增加，過濾介質表面的粉餅起到過濾介質的作用，而過濾介質本身僅僅充當粉餅的支架，粉餅的均勻孔徑比所需捕集的粉塵粒徑小，因而可將混合氣流中的粉塵捕集下來。
“表層過濾”即因粉塵微粒被收集在逐漸增厚的粉餅外表面上而得名。除塵器過濾介質通常是棉布，也可以是紙張、有孔金屬膜或砂層。當混合氣暢通流暢過過濾介質時，其中的粉塵沉積在過濾介質表面上形成濾餅，此時，真正起過濾作用的是濾餅（又稱初粘層）。在表層過濾中，混合氣暢通流暢過過濾介質的均勻速率稱為表觀速率。它對除塵器的除塵機能、袋除塵器結構及運行經濟性十分重要。假如表觀速率低，則除塵效率高，但假如表觀速率太低，則所需的過濾面積過大，增加了袋子的數量和尺寸。假如表觀速率較高，則除塵器結構緊湊，造價較低。