气液分离通常是基于重力沉降原理，悬浮在上升气体蒸汽中的液滴在分离容器底部沉降，最终通过容器底部被带出。从液体中分离出来的气体流从分离容器的顶部取出。液滴与气相的分离可以用以下液滴的末端速度方程来解释。
在那里,
=气体的末端/临界速度，使液滴达到
大小可以从气体流中沉淀下来
=液滴直径
液相密度
=气相密度分别
=阻力系数
=重力加速度
阻力系数是液滴雷诺数的函数，表示为:
用气相密度和粘度来确定雷诺数。
在这些方程的基础上，发展出了用于水平和垂直气液分离器选型的更简单的方程和关联式。
大多数垂直分离器的尺寸是基于以下两个方程，这两个方程是利用末端速度方程和阻力系数作为雷诺数的函数来推导的。
垂直分隔符,
..............................................( 一)
...................................( B)
在那里,
K、C为气液分离器的施胶因子，C=3600K。
为气体质量流量除以横截面积。
式(A)和式(B)本质上是相同的，(B)可以通过(A)两边乘以蒸汽密度得到。
对于较小的水平容器(长度小于3米)，可用公式(A)和(B)进行定径。但对于比这更大的容器，必须遵循(C)和(D)公式。
............................( C)
.............( D)
对于水平和垂直容器，终端速度可以用上述公式和工业上常用的尺寸因素来计算。最小长度可以通过将液滴(最小直径要被分离)沉淀所需的时间与气流从进口到蒸汽出口所需的时间相等来确定。要进行长度计算，必须先确定容器直径。通常气液分离器的L/D比从2:1到4:1不等。长度和直径的选择满足尺寸方程，可以使其在长/径比的可接受范围内。
