Działanie separatora tłuszczu oparte jest na prawach fizyki. Zgodnie ze zjawiskiem grawitacji – różnica gęstości sprawia, że ścieki zawierające ciężkie substancje opadają na dno, natomiast lekkie substancje, tj. oleje i tłuszcze zwierzęce flotują na powierzchnię wody. Z tego względu separator składa się z dwóch części (osobnych lub zintegrowanych zbiorników): osadnika i separatora właściwego.