其工作原理基于静电吸附效应：设备内部设有阴极线（放电电极）与阳极板（收尘电极），接通高压直流电源（通常为 30-60kV）后，阴极线周围形成强电场，使空气电离产生大量电子与正离子；含焦油雾滴的废气进入电场后，雾滴与电子、离子碰撞而荷电，多数荷负电的焦油雾滴在电场力作用下向阳极板移动，到达极板后释放电荷并附着在板面上，经重力作用或定期冲洗（热水或蒸汽）滴落至底部集油槽，通过排油阀排出；净化后的气体则从设备顶部或侧部出口排出，焦油去除率可达 95%-99%，出口焦油浓度可控制在 50mg/m³ 以下。
核心结构设计需适配不同工况需求。按结构形式可分为同心圆式、管式、板式三类：同心圆式适用于小风量、高浓度焦油废气（如煤气净化），阴极线位于同心圆中心，电场分布均匀；管式电捕焦油器采用多组钢管作为阳极，阴极线穿于管中心，处理风量中等，抗冲击负荷能力强；板式则通过平行阳极板与阴极线组成电场，适合大风量工况（如焦化厂焦炉煤气处理），且便于检修维护。此外，设备需配备绝缘装置（如石英套管或瓷套管），防止高压电泄漏，同时设置防爆装置（如安全阀、爆破片），因焦油属易燃物质，需避免电场火花引发安全事故。
运行维护与故障排查是确保设备效率的关键。日常需监测电场电压、电流稳定性，若电压骤降、电流骤升，可能是阴极线断线或阳极板积油过多，需停机清理或更换电极；定期检查集油槽液位，及时排油防止焦油溢出，每季度对绝缘装置进行清洁，去除油污与粉尘，避免绝缘性能下降；针对高湿度废气工况，需对设备壳体进行保温（如加装岩棉保温层），防止废气温度低于露点导致焦油冷凝堵塞气流通道。
电捕焦油器具有显著优势：相比机械除焦设备（如旋风分离器），其对焦油雾滴（尤其是 5-10μm 细雾滴）捕集效率高；相比洗涤塔除焦，无二次废水产生，降低环保处理成本。但需注意废气预处理，若废气含大量粉尘，需前置旋风除尘器或滤袋除尘器，防止粉尘覆盖电极影响电场效果，确保设备长期稳定运行，为工业生产的环保与安全提供保障。
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