從結構組成來看，鉆井除泥器主要由旋流器組、振動篩、供漿泵、底座及支架等部分構成。旋流器組是除泥器的核心部件，通常由多個不同規格的水力旋流器并聯組成。這些旋流器呈倒置的圓錐狀，利用離心力原理實現固液分離，其材質多采用高耐磨的聚氨酯或陶瓷，以抵抗高速流體和固相顆粒的沖刷磨損；振動篩安裝在旋流器組下方，用于接收旋流器底流排出的固相顆粒，并進一步篩分，將符合要求的鉆井液回收利用，其篩網的目數和材質可根據實際工況進行選擇和更換；供漿泵負責將鉆井液以穩定的壓力和流量輸送至旋流器組，為固液分離提供動力；底座及支架則為整個設備提供穩固支撐，確保其在鉆井現場復雜環境下可靠運行。
鉆井除泥器的工作原理基于離心沉降和篩分雙重作用。當攜帶巖屑的鉆井液在供漿泵的作用下以一定壓力切向進入旋流器后，會在旋流器內部高速旋轉，形成強大的離心力場。在離心力作用下，密度較大的泥質顆粒和有害固相被甩向旋流器內壁，并沿內壁向下運動，終從底流口排出；而密度較小的鉆井液則在旋流器中心形成上升的內旋流，從溢流口流出，完成初步的固液分離。從旋流器底流口排出的混合物隨后落在振動篩上，通過篩網的振動篩分，細小的固相顆粒被篩除，符合要求的鉆井液則透篩返回鉆井液循環系統。