Alat pembersih udara secara garis besar dapat dikategorikan menjadi tiga jenis berdasarkan prinsip kerjanya: pasif, aktif, dan hybrid (aktif/pasif).
Menurut teknologi penghilangan materi partikulatnya, pembersih udara pada dasarnya menggunakan filter mekanis, filter elektret elektrostatis, pengendapan elektrostatis tegangan tinggi, teknologi ion negatif, dan teknologi plasma.
Filtrasi Mekanis: Umumnya menangkap partikel melalui empat metode: intersepsi langsung, impaksi inersia, difusi Brown, dan efek pengayakan. Ini efektif dalam mengumpulkan partikel halus tetapi memiliki ketahanan udara yang tinggi. Untuk mencapai efisiensi pemurnian yang tinggi, filter memerlukan ketahanan yang signifikan, dan ukuran filter yang padat mengurangi masa pakainya, sehingga memerlukan penggantian secara teratur.
Curah Hujan Elektrostatik Tegangan Tinggi: Metode ini menggunakan medan elektrostatik tegangan tinggi untuk mengionisasi gas, menyebabkan partikel debu menjadi bermuatan dan menempel pada elektroda. Meskipun memiliki hambatan udara yang rendah, bahan ini kurang efektif dalam menangkap partikel dan serat yang lebih besar, dapat menyebabkan keluarnya cairan, serta memakan waktu-dan sulit dibersihkan. Hal ini juga cenderung menghasilkan ozon, yang menyebabkan polusi sekunder.
Curah hujan elektrostatik tegangan tinggi-adalah metode yang memastikan aliran udara yang cukup sekaligus menyerap partikel halus secara efektif. Metode ini melibatkan penerapan tegangan tinggi untuk mengisi partikel sebelum melewati elemen filter, membuatnya "mudah teradsorpsi" ke elemen filter di bawah pengaruh listrik.
Alat pengendap elektrostatis bertegangan tinggi-awalnya menerapkan tegangan tinggi ke dua elektroda, mengisi partikel debu yang lewat selama pelepasan. Sebagian besar partikel debu bersifat netral atau bermuatan lemah, oleh karena itu elemen filter hanya dapat menyaring partikel debu yang lebih besar dari ukuran mesh. Namun, mengurangi ukuran mata jaring elemen filter akan menyebabkan penyumbatan. Alat pengendap elektrostatis bertegangan tinggi-mengisi partikel debu, menyebabkannya menempel pada elemen filter bermuatan permanen yang diproses secara khusus. Oleh karena itu, meskipun ukuran jaring elemen filter relatif besar (kasar), elemen filter masih dapat menangkap debu secara efektif.
Filter electret elektrostatik, dibandingkan dengan filter mekanis, hanya efektif menghilangkan partikel yang lebih besar dari 10 mikrometer. Ketika ukuran partikel dikurangi menjadi 5 mikrometer, 2 mikrometer, atau bahkan submikrometer, sistem filtrasi mekanis yang sangat efisien menjadi lebih mahal, dan hambatan udara meningkat secara signifikan. Filtrasi udara electret elektrostatik mencapai efisiensi penangkapan yang tinggi dengan konsumsi energi yang rendah, sekaligus memiliki keunggulan hambatan udara yang rendah dalam penghilangan debu elektrostatik. Namun, tidak memerlukan tegangan eksternal sebesar puluhan ribu volt, sehingga mencegah produksi ozon. Selain itu, komposisi polipropilennya membuatnya mudah dibuang.
Penghilangan debu elektrostatik dapat menyaring debu, asap, dan bakteri yang lebih kecil dari sel, mencegah penyakit seperti kanker paru-paru, paru-paru, dan hati. Partikel yang paling berbahaya di udara adalah yang berukuran lebih kecil dari 2,5 mikrometer, karena dapat menembus sel dan memasuki aliran darah. Penjernih udara biasa menggunakan kertas saring untuk menyaring debu, yang dengan mudah menyumbat pori-pori saringan. Hal ini tidak hanya gagal mensterilkan debu tetapi juga mudah menyebabkan polusi sekunder.
Sterilisasi elektrostatik menggunakan-medan elektrostatis bertegangan tinggi sekitar 6000 volt untuk membunuh bakteri dan virus yang menempel pada debu secara instan dan menyeluruh, mencegah pilek, penyakit menular, dan penyakit lainnya. Mekanisme sterilisasinya melibatkan pemutusan empat rantai polipeptida protein kapsid bakteri dan kerusakan RNA.