Очищение воды в проточных фильтрах происходит последовательно (иногда каскадно) — проходя сквозь каждый фильтрующий картридж, вода получает:
В качестве сорбента в проточных фильтрах сегодня используют материалы с доказанной эффективностью очистки, например, половолоконную мембрану — фильтрующий элемент с пористостью меньше человеческого волоса, адсорбированное на волокне серебро (для обеззараживания), ионообменное волокно, удаляющее вредные примеси и тяжелые металлы, карбоновое волокно, кокосовый уголь и др.
За счет большой площади контакта порошкообразного сорбента с водой фильтрация происходит быстро и удобно для пользователя. Считается, что чем больше фильтрационных ступеней (модулей), тем чище получается вода на выходе — сорбенты улавливают даже мельчайшие растворенные примеси хлора, нитратов и др.
Некоторые модели проточных фильтров дополняются блоком постфильтрационной очистки, которая удаляет даже самые мелкие частицы и кондиционирует воду для повышения вкусовых качеств.