水封原理：煤气排水器内部存有一定高度的水，形成水封。煤气进入排水器时，由于水的阻隔，煤气无法直接通过排水器与外界相通。只有当煤气压力达到一定程度，能够克服水封高度所产生的压力时，煤气才可能突破水封。例如，在单室排水器中，水封高度为 H，煤气压力 P 需要大于水所产生的压力（根据液体压强公式 P = ρgh，其中 ρ 为水的密度，g 为重力加速度，h 为水封高度），煤气才会击穿水封。

压力平衡原理：对于双室或多室排水器，还利用了压力平衡原理。以双室排水器为例，煤气首先进入高压室，当煤气压力 P 突破第一室水封后，在第一室水面上空间聚集形成 P1 压力。若 P1 压力不足以突破第二室水封高度，则会形成压力平衡。第一室满足 P = H + P1，第二室 P1 = (H - h)+P2，其中 P2 为大气压 P0。由此可得管网煤气相对压力 P = 2H - h，即只要煤气压力 P<2H，煤气就不会从排水器泄漏。

排水原理：煤气管道中的冷凝水会随着煤气流动到排水器处。当冷凝水在排水器内积聚到一定程度，水位超过排水口高度时，水会在重力作用下通过排水口排出，而煤气则由于水封的存在，不会随水一起排出。一些排水器还会通过浮筒等装置来控制排水，当筒体内水位上升到一定位置时，浮筒的重力小于浮力，浮筒浮起，冷凝水通过出水口排出。冷凝水排出后，筒内水位下降，浮筒重力大于浮力，浮筒下降，关闭排水口，防止煤气泄漏。

防泄漏原理：无泄漏煤气排水器设有防泄漏装置。当煤气管网压力波动或其他原因引起排水器有效水位异常降低，煤气击穿水封时，在煤气冲击的作用下，防泄漏装置会动作，封闭溢流口，阻止煤气向外泄漏