除塵布袋表層過濾的機理簡單，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，雖然過濾介質的孔徑比所需捕集的粉塵的粒徑要小，但是當空氣攜帶粉塵通過過濾介質時，粉塵顆粒易在過濾介質的小孔上搭橋，從而使過濾介質的孔徑變小。
    隨著捕集的粉塵量增加，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。粉餅的平均孔徑比所要捕集的粉塵粒徑小，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。過濾介質通常是棉布，也可以是紙張、有孔金屬膜或砂層。當混合氣流通過過濾介質時，其中的粉塵沉積在過濾介質表面上形成濾餅，此時，起過濾作用的是濾餅（又稱初粘層）。在表層過濾中，混合氣流通過過濾介質的平均速率稱為表觀速率。