高效微粒空气（HEPA）过滤器设计用于捕获空气流中的绝大多数非常小的微粒污染物。
定义和效率： - 空气过滤器必须满足某些效率标准，以便有资格成为HEPA过滤器。HEPA过滤器需要能够去除直径为0.3μm的99.97％的污染物颗粒。大多数标准还规定HEPA过滤器在运行时必须具有最小的压降和最大的气流。
颗粒尺寸和过滤方法： - 虽然HEPA标准使用0.3微米颗粒来描述效率可能看似随意，但这种尺寸的颗粒实际上是最难过滤的，过滤困难的原因如下所述。
HEPA过滤介质由无数随机排列的纤维组成，这些纤维一起形成致密的垫子;当空气流过过滤器时，介质会在整个深度捕获并包含污染物颗粒。
过滤纤维使用三种主要方法捕获污染物：
  当污染物颗粒在等于过滤纤维的一个颗粒半径的距离内通过时，拦截发生，导致其接触纤维并从气流中移除。距离纤维一个半径以上的颗粒不会被捕获。
  当无法适应过滤纤维附近的空气方向变化的大颗粒被捕获在纤维上时，会发生惯性冲击。粒子的惯性确保它沿着原始路径继续而不是绕过光纤，从而捕获光纤。
  扩散依赖于布朗运动的气体粒子。小颗粒（通常为0.1μm或更小）倾向于以不稳定的方式在流线上行进，随着它们与气体分子相互作用而产生随机运动。这种不稳定的运动导致污染物颗粒粘附在过滤纤维上.3了解这三种方法可以清楚地了解为什么0.3微米左右的颗粒最难过滤。小于0.1微米的颗粒由于扩散而容易被捕获，而大于0.4微米的颗粒被惯性冲击捕获。因此，0.1至0.4μm之间的颗粒对于有效扩散而言太大而对于惯性冲击和有效拦截而言太小，使得过滤器的效率在该范围内下降。通过将HEPA过滤器的效率指定为0.3μm，标准组织真正描述了过滤器最低效率的变体。