纖維球濾料具有柔性好、密度小、可壓縮和空隙率大的特點，過濾時受工作壓力、上層截泥和濾料白重的影響，形成上松下密的理想濾層分布狀態，纖維球以其極大的比表面積和孔隙率吸附并截留水中的懸浮顆粒，充分發揮出濾料深層截污能力；因反沖洗容易，故自用水率低；還具有耐磨損、化學穩定性強的優點；當濾料受有機物污染嚴重時，還易于采用化學清洗方法再生。
在給水處理中，常用過濾處理沉淀或澄清池出水，使濾后出水渾濁度滿足用水要求；在廢水處理中，過濾常作為吸附、離子交換、膜分離法等預處理手段；作為生化處理后的深度處理，使濾后水達到回用的要求。過濾的機理可分為阻力截留、重力沉降和接觸絮凝三種。
當廢水流過濾料層時，粒徑較大的懸浮物顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小，截污能力隨之變得越來越高。結果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構成的濾膜，并由它起主要的過濾作用。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。
纖維球過濾濾層是無級變孔隙濾層，這種形式的濾層截污能力強。傳統的粒狀濾料要實現變孔隙過濾，需采用不同比重、不同粒徑的濾料進行級配。而纖維球濾料利用流體力學原理會自動形成濾料密度沿水流動方向由小到大變化的無級變孔隙濾層，這樣的濾層結構即能充分發揮濾料的截污容量，又能保證過濾出水的水質。
廢水通過濾料層時，眾多的濾料介質表面提供了巨大的沉降面積。
據估計，1m3粒徑為0.5mm的濾料中就擁有400m2不受水力沖刷而可供懸浮物沉降的有效面積，形成無數的小“沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來。重力沉降強度主要取決于濾料直徑和過濾速度。濾料越小，沉降面積越大；濾速越小則水流越平穩，這些都有利于懸浮物的沉降。
由于纖維球濾料有較大的表面積，它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。
此外，砂粒在水中表面常帶有負電荷，能吸附帶有正電的鐵、鋁等膠體，從而在濾料表面形成帶正電的薄膜，進而又吸附帶負電荷的粘土及多種有機膠體，在砂粒上發生接觸絮凝。
在大多數情況下，濾料表面對尚未凝聚的膠體還能起到接觸碰撞的媒介作用，促進其凝聚過程。