高壓均質機以高壓往復泵為動力傳遞及物料輸送機構，將物料輸送至工作閥(一級均質閥及二級乳化閥)部分。要處理物料在通過工作閥的過程中，在高壓下產生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，從而使液態物質或以液體為載體的固體顆粒得到超微細化。

圖1:物料被輸送至工作閥進口(尚未通過工作閥) 圖2:物料源源不斷地通過一級均質閥和二級乳化閥高壓均質機如圖1所示，物料在尚未通過工作閥時，一級均質閥和二級乳化閥的閥芯和閥座在力F1和F2的作用下均緊密地貼合在一起。物料在通過工作閥時(如圖2)，閥芯和閥座都被物料強制地擠開一條狹縫，同時分別產生壓力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通過一級均質閥(序號1、2、3)時，壓力從P1突降至P2，也就隨著這壓力能的突然釋放，在閥芯、閥座和沖擊環這三者組成的狹小區域內產生類似爆炸效應的強烈的空穴作用，同時伴隨著物料通過閥芯和閥座間的狹縫產生的剪切作用以及與沖擊環撞擊產生的高速撞擊作用，如此強烈地綜合作用，從而使顆粒得到超微細化。

一般來說，P2的壓力(即乳化壓力)調得很低，二級乳化閥的作用主要是使已經細化的顆粒分布得更加均勻一些。據美國Gaulin公司的資料介紹，絕大部分情況下，單單使用一級均質閥即可獲得理想的效果。