油水分离器的工作机制，主要是通过物理或化学手段，利用重力、离心力和其他相关原理来实现油与水的有效分离。
其工作原理基于水和油的密度差异，巧妙地运用了重力沉降与离心分离等方法。这些方法中，有的侧重于通过自然沉降使油和水分层，有的则依赖旋转产生的离心力来达到分离效果。还有电分离、吸附分离以及气浮分离等多种技术手段。
重力式分离是其中一种常见的方法。它正是利用了油和水的密度差异，在重力的作用下，使两者得以分层。离心式分离则更为高效，它通过高速旋转产生的离心力，将油和水从混合状态中迅速分离出来。
在特殊情况下，还会采用一些特殊的分离技术。例如，电分离利用电场的作用来分离油水；吸附分离则借助吸附材料对油分的吸附作用；而气浮分离则是利用气泡的浮力，将油份带到水面进行分离。
在结构上，油水分离器通常由一个容器或分离箱构成，内部配置了隔板、滤网、缓冲板等关键元件。当污水进入这个分离箱时，通过隔板和滤网的过滤作用，油和水便在重力和离心力的共同作用下逐渐分层。
在分层的过程中，较重的杂质会被留在容器的下部空间，而较轻的油则会浮在上层。经过这样的处理后，最终通过出水口的是经过净化处理的水。
对于一些高级的油水分离器，还可能配备有电场或其他特殊装置，以增强其分离效果或更好地处理特定类型的油水混合物。
无论是从原理还是结构上，油水分离器的设计都是为了更有效地实现油与水的分离，从而满足环保和处理废水的需求。