叠螺式污泥脱水机的主体是由固定环与活动环的彼此层叠为圆筒，螺旋轴贯穿其间，形成一种过滤装置。由于螺旋轴的内径大于游动环的内径，因此螺旋轴的转动带动游动环作圆周运动，避免了堵塞。固定环与活动环之间的空隙沿泥饼出口方向，叠螺式污泥脱水机从浓缩部逐渐缩小到脱水部，经过重力浓缩，污泥被输送到脱水部，在排出口被压板内压效果下到达强制脱水。
1、污泥脱水机浓缩：螺旋式推进轴滚动时，推进轴周边多个固活叠片相对运动，在重力作用下，水从相对运动的叠片间隙中滤出，完成浓缩。
2、叠螺式污泥脱水机脱水：经浓缩后的污泥随着螺旋轴的滚动不断向前移动；沿泥饼出口方向，螺旋轴的螺距逐渐变小，环与环之间的空隙逐渐变小，螺旋腔的体积不断缩小；在出口处背压板的效果下，内压逐渐增强，螺旋腔的容积逐渐减小。
3、污泥脱水机自清洗：螺旋轴旋转，推进游动环不停滚动，设备依靠固定环和游动环之间的移动完成连续的自清洗过程，巧妙地避免了传统脱水机普遍存在的堵塞问题。