船用油水分离器主要由滤油设备、油分计和自动停止装置组成。
滤油设备工作原理
　　滤油设备的主要功能就是将油分从含油污水中分离出来，其分离原理有重力分离法、聚结分离法、过滤法以及吸附法等。目前船用滤油设备绝大多数采用重力分离法，再加上聚结或过滤或吸附等组合方式。

　　工作原理：油污水经进口进入集油室后，粗大油滴随即上浮进入集油室顶部，含有小颗粒的油污水向下流动经过板式聚结器4进行粗分离，形成较大油滴上浮集中到集油室，其余污水经过细滤器，滤除机械杂质及部分石蜡胶体，剩余的细微油粒经过纤维聚结器的两级分离分离出来，最终上浮在集油室和顶部，最后符合排放标准的水从排放口排至舷外。当油位检测器8检测到集油室和里的污油达到一定位置时，启动排油阀将污油泵至污油柜，集油室和产生的污油较少，采用人工方法将污油排出。

油分计的工作原理
　　油分计的功能是能连续记录油水分离器处理水中的油分浓度，并在处理水超过排放标准时通过自动报警器报警，并将不合标准的处理水通过三通电磁阀的启闭自动泄放返回舱底。目前船上的油分计有：红外线、紫外线、激光和超声波等多种油分计。

　　工作原理：测量时，试液泵及三通电磁阀启动，通过红外线分析仪比较标准液与萃取液的油分浓度，并通过放大器放大，通过电讯号控制。如果处理水超过排放标准，报警器报警，并启动电磁阀，把不符合标准的处理水泄放回舱底。同时记录器记录处理水中的油分浓度、日期、时间，并打印在记录纸上。
自动停止装置工作原理
　　常见的自动停止装置有两种，一种是采用气控或电控三通阀，当排放水样超过排放标准时，报警器报警，同时自动打开旁通回流管路，切断舷外排放管路，将超标污水导回污油水柜；另一种是当排放水样超过排放标准时，报警器报警，同时打开旁通回流管路、关闭舷外排放管路的同时停止污水泵。