疊螺式污泥脫水機由圓筒狀格柵和螺旋式葉片構成，兩者之間的容積隨著接近污泥出口越來越小。使用絮凝劑調制后的污泥被輸送至螺旋桿和格柵之間，通過螺旋桿的旋轉和輸送，連續進行脫水。脫水機的前部為重力過濾，中段到后段利用螺旋葉片擠壓產生的壓榨力和旋轉產生的剪切力進行脫水，被分離出來的液體從圓筒格柵排出機外。同時，螺旋桿以每分鐘2圈以下的速度低速旋轉。疊螺式污泥脫水機依靠螺旋葉片的壓榨力和剪切力進行脫水，因此污泥是否在各螺旋葉片之間保持高填充度，對于脫水能力有很大影響。