从水环式真空泵排出的气和部分水，进入气水分离器后，水流向分离器的下部，气体被分离出来，并通过分离器的排气管排出。

对于水环压缩机来说，分离器是必需的设备。它的主要作用是使从泵排气管排出的气与水分离，并使分离后的气体通往需要气体压力的设备中去。此外，有的气水分离器还起向泵内供应补充冷却水的作用。

对于水环真空泵，可不用气水分离器，但是，若泵所使用的液环要回收作循环使用(例如为了避免浪费，有回收价值或有害、有毒的液环)，或者在没有自来水的场合，即泵内补充水水源断绝的情况下，就必须安装气水分离器，以便向泵内供水。

此外，分离器还可以消除水环式真空泵运行时产生的噪音，故又叫消音器。

真空泵用设备和压缩机用设备的区别，仅仅在于气水分离器的不同:

(1)前者气水分离器的压力等于大气压(排气管直接通入大气)，分离器的顶部是平的，这样可使得制造工艺简单;后者气水分离器内的压力等于所需的某一排气压力，分离器的顶部是球面形的，以便增加承受气体压力的强度。

(2)溢水系统不同。真空泵用气水分离器的溢水系统是普通的滋水管，当分离器水位超过溢水管水平线以上时，水就会通过滋水管排出，以保持器内，定的水位，压缩机用气水分离器的溢水系统是浮子调节阀，浮子里面是空心的，当器内水漫过浮子时，浮子向上浮起，以特制螺钉为轴心，带动用螺栓与之连接的摇扦旋转，摇杆的右端与驻螺钉一头连接，而驻螺钉另一头嵌在套筒的一个槽内，摇杆向下旋转时，通过驻螺钉带动套筒在溢水开关外圆上旋转，此时套筒上的孔逐渐与溢水开关上的孔相通，于是水通过该孔沿溢水管流出管外。随后水位逐渐降低，浮子亦随之下降，带动摇杆作反向运动，套筒上的孔又逐渐与溢水开关上的孔错开起来，直到水位降到浮子水平位置以下。浮子处于水平位置，以上两种孔完全错开隔绝，互不相通，分离器内的水也就停止向外溢出。从以上工作原理可以看出，即使分离器内水位低于溢水管水平线，气体也不能通过溢水系统流出分离器外(而真空泵用气水分离器的溢水管就可以让气体通过排出)，这样气体的压力和气量就不会受到损失，这正是压缩机运行时所要求的。
通常，水环式真空泵气水分离器工作系统有四种形式：

(1)工作液从气水分离器里直接排走。这是一种用得广泛的形式。当补充水为自来水，气体为空气时，往往采用这种形式。有时，为了通过液面计观察泵起动前的水位，也常用管道将泵与分离器连接起来。
(2)利用分离器和泵吸入管道的压力差，使工作掖作封闭循环使用。注意此时从分离器出来的工作液要从泵吸入管道处进入泵里而不可能通过管进入泵内。为了降低工作液温度，管道中要设置冷却器。

(3)利用泵加压的方法使工作液作封闭循环使用。由于工作液从水环式真空泵吸入管道进入，会降低性能，所以可用泵加压，使工作液直接从泵体或侧盖进入水环式真空泵里。

(4)为了尽可能回收溶于工作液中的气体，在分离器旁还可设置低压分离器，工作液经过气液分离后，再进入低压分离器，由于该处气压较低，溶于工作液中气体就被释放出来，然后从吸入管道进入水环式真空泵里。在压送乙炔气体时，就可采用这种形式。
气水分离器上装有向分离器供水的自来水供水管，并装有球形阀。填料函的供水管亦与自来水管相连。

泵前面的进气管路装有闸阀，以调节气量或真空度用。为防止停车时泵内的水在排气管方面的压力作用下流向进气管，可装逆止阀。

当压缩机使用时，为要调节排气管路气体的压力，可在气水分离器的排气管上装设闸阀。