从主机出来的高压、高温（80℃左右）油气混合物是沿着油分罐内部的切线方向进入油分罐的，在离心力作用下，油气混合物中的油份大部分被甩到油分罐的内壁上，在重力的作用下沿着内壁流到油分罐的底部。一部分油滴在相互碰撞的过程中凝结成大油滴，后也是在重力的作用下沉向油分罐底部，继续参与循环。
经油分芯过滤后的空气，经过小压力维持阀，流向后部冷却器冷却，再排出空压机。
小压力维持阀也是单向阀，可称之为油分罐上面的排气阀。位于油气桶上方油气分离器出口处，开启压力设定为0.45MPa左右，小压力阀主要有以下功能：（1）止回功能：当停机后油气桶内压力下降时，防止管路压缩空气回流。（2）启动时优先使空压机内部达到润滑油循环所需要的压力，确保机器的润滑（3）油气桶内部压力超过0.45MPa之后方行开启，可降低流过油气分离器的空气流速，防止空压机油大量流入储气罐，并确保油气分离器效果，亦可保护油气分离器因压力差太大而受损。 油分罐端盖上面有个安全阀，当油分罐内的空气压力达到设定值的1.1倍时安全阀自动打开，放掉部分空气，降低油分罐内的气压。检查安全阀的方法是在压缩机满载工作时，轻拉安全阀上的泄气拉环，若安全阀能向外排气，则视为正常。
油分罐上装有一个压力表，检测的是滤前压。油分罐的底部装有排污阀，要定期打开排污阀，放掉沉淀在油分罐底部的水和污物。 油分罐旁边有一个透明的油位镜显示油分罐内油位的高低。正确的油位是当空压机正常工作时油面在上下度中间位置，过高会跑掉，过低会影响整机的安全性。油分罐属于压力容器，必须由制造资质的厂家生产。