典型的外科口罩由至少三层非织造材料组成，所述非织造材料由以下材料制成包裹邮递(Parcel Post)纤维:覆盖层、过滤层和外壳层。
覆盖层通常是疏水的，壳层支撑着过滤层，让人感觉很舒服。
这两层是纤维直径为15-40 μm的纺粘无纺布或热风无纺布。
它们对整体过滤效率的贡献很小，但它们显示高力量很好透气性。
过滤层由直径为0.5-10微米的熔喷无纺布，在过滤中起主要作用。
它们相对较大的直径不足以有效过滤0.3微米的颗粒或气溶胶在这方面，需要静电处理来提高过滤效率。
但在佩戴或清洁过程中，静电很容易流失。
一般这种过滤器在长时间磨损或经过其他后期处理后，过滤效率会大大降低。
过滤效率将随着过滤层厚度的增加而提高，通常以空气阻力为代价。
为了满足面罩的理想性能，面罩的特性应该平衡高过滤性、足够的透气性和流体渗透性过滤层对漂浮颗粒保持很好的保护，覆盖层对流体具有显著的阻力。
同时，跨所有层的面罩必须确保在吸气和呼气期间呼吸不受阻碍。
纤维过滤器的空气过滤机理主要基于物理过滤机理(PFM)，包括拦截、惯性冲击、扩散、重力、静电引力在颗粒过滤过程中，当颗粒半径等于或大于纤维-颗粒距离(在0.11微米的颗粒尺寸范围内)时，发生拦截一旦颗粒与纤维接触并粘附在纤维上，随着纤维周围的气流流动，颗粒立即被阻挡在面罩之外。
当一个质量大于1微米的粒子无法遵循空气流线碰撞纤维的曲线路径时，就会发生惯性冲击。
特别是对于高速的颗粒，更难通过面罩滤网的垫孔到达佩戴者。
扩散机制导致气溶胶粒子在靠近纤维时随机偏离其原始流线，特别是对于尺寸小于0.1 μm的小粒子。
静电吸引发生在由带静电的垫子组成的过滤器中带相反电荷的粒子通过静电驱动吸附被吸引。
静电引力在不增加压降的情况下对捕获亚微米颗粒非常有效，因为网结构不会改变然而，当过滤器的纤维在纳米级范围内时，过滤条件将会改变。
