Pri filtrácii čistých kvapalín cez vrstvu zrnitého materiálu môžu vzniknúť dva prípady: prúdiaca kvapalina nezapríčiňuje pohyb zŕn vo vrstve (stabilná filtračná vrstva), alebo kvapalina prúdi proti smeru tiaže a jej rýchlosť je taká, že zrná nadnáša (fluidná vrstva).

Filtráciou málo koncentrovaných suspenzií cez vrstvu zrnitého materiálu sa suspendované častice z vody separujú. Proces separácie suspendovaných častíc filtráciou je veľmi zložitý, lebo separáciu ovplyvňuje viacero parametrov napr. filtračná rýchlosť vody a jej fyzikálne a chemické vlastnosti, ďalej koncentrácia, fyzikálno-chemické vlastnosti suspenzie, veľkosť, tvar a usporiadanie zŕn filtračnej vrstvy a jej výška, tlakový režim, konštrukcia a spôsob prevádzky filtrov.

Všeobecne rozoznávame vo vodárenstve pomalú filtráciu a rýchlofiltráciu.

1. Pomalá filtrácia je charakteristická biologickou blanou, ktorá sa vytvára z aeróbnych mikroorganizmov v hornej 1 -2 cm vrstve filtračného materiálu. Filtrácia a separácia suspendovaných látok je teda podmienená biologickými, fyzikálnymi a chemickými procesmi.

2. Rýchlofiltrácia je druh filtrácie koncentrovaných suspenzií, pričom suspenzie sa zachytávajú v celej vrstve zrnitého materiálu, ktorá sa postupne zanáša (kolmatuje). Zanesená vrstva sa regeneruje tak, že prúdom vody privádzanej zdola sa filtračný materiál expanduje a zachytené suspendované látky sa odplavia. Z praktického a teoretického hľadiska je teda rýchlofiltrácia cyklický proces, pozostávajú z dvoch cyklov - vlastná rýchlofiltrácia a pranie.

Pri filtrácii málo koncentrovaných suspenzií cez vrstvu zrnitého materiálu sa suspendované látky zachytávajú na zrnách. Zachytávanie spôsobuje tieto javy: mechanické cedenie, sedimentácia, adsorpcia a elektrostatické javy. Zachytávanie je podmienené transportom suspendovaných látok vnútri vrstvy. Na transport pôsobí sedimentácia látok, molekulová difúzia, prúdenie, napätie v rýchlostnom poli a iné javy. Mechanizmus rýchlofiltrácie je zložitý, existuje niekoľko matematických formulácií filtračného procesu pri súčasnej kolmatácii (Iwasaki a Stein, Minca, Ives a u nás Hereit).

Filtrácia vysokokoncentrovaných suspenzií cez filtračné pletivo sa najčastejšie používa na odvodňovanie kalov. Separácia suspendovaných látok z vody sa uskutočňuje na filtračnom pletive. Voda prechádza do filtrátu a suspendované látky zostávajú na filtračnom pletiva a vytvárajú filtračný koláč.