真空滤油机由初滤器、真空蒸发罐、油泵、过滤装置、冷凝器和真空泵等部分组成。
不纯净油在大气压力作用下，经初滤器进入真空蒸发罐。油被加热至 100℃以上后喷入真空室，成为细小的油滴。油中的水分快速蒸发为水蒸汽，进入冷凝器冷凝后排出。未冷凝的水蒸汽则由真空泵排至大气中。汇集在真空蒸发罐底部、已经蒸发脱水的油被油泵送入过滤装置，滤去油中的固体杂质，进一步吸收掉微量水分。
真空滤油机能显著地提高排除油中水分的效果，适用于高压电器用油的提纯。新出现的分子净油机还采用了静电分离和树脂吸附技术，可除去变质的油分子，使绝缘油高度净化，提高绝缘性能。片面的强调油品的洁净度而采用精密过滤网，势必增加运行成本，这主要是因为：
1、用精密滤芯过滤油品，过滤精度高，容易堵塞，滤芯需要频繁清洗甚至更换。
2、采用了精密滤芯，滤油机会增大轴压，才能使油尽快经过滤网，因此压坏滤芯。
3、滤油机会增设油品油箱，提高温度，降低粘度，这样才能更好地进行精密滤网过滤。