Принцип действия сепаратора коалесцера основан на естественном стремлении микрочастиц объединяться в более крупные – коалесценции.

Коалесцер это цилиндрический корпус, внутрь которого, по входному патрубку, под высоким давлением передаётся коалесцируемая жидкость. Смесь двух разнородных жидкостей или жидкости и газа попадает на фильтр коалесцера, состоящий из мельчайших звеньев, связанных между собой в рукав и скрученный в несколько слоёв различной плотности. Мелкие частицы дисперсной фазы (отделяемой жидкости) улавливаются звеньями фильтра. Затем, собираются в местах соединений звеньев в капли, стекают вниз по фильтру коалесцера, продолжая коалесцироваться (соединяться) и падают в нижнюю часть сепаратора, предназначенную для сбора дисперсной фазы.

Фильтр коалесцера устанавливается внутри сепаратора на опорные решётки с использованием дополнительных элементов крепежа. Типовые решётки изготавливаются из металлического листа, раскроенного на полосы нужной ширины и распорных прутьев различного диаметра. Две основные разновидности опорных решёток – это решётки для круглого и секционного фильтра коалесцера.

При большом диаметре корпуса сепаратора установка фильтра затруднена. В таком случае используют секционный фильтр коалесцера, устанавливаемый в корпус сепаратора через специальный люк.