潜水曝气机利用风机或空压机向曝气池充入一定压力的空气，一方面供应生化反应所需要的氧量，同时保持混合液悬浮固体均匀混合。扩散器是鼓风曝气的关键部件，其作用是将空气分散成空气泡，增大气液接触界面，将空气中的氧溶解于水中。曝气效率取决于气泡大小、水的亏氧量、气液接触时间和气泡的压力等因素。然而风机在实际使用中并非标准状态，当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时，风机的性能也将发生变化，设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数，而需要根据实际使用状态将风机的性能要求，换算成标准进气状态下的风机参数来选型。
在高原地区使用时，环境大气压力也会发生变化，压力比相应升高，那么，罗茨鼓风机的泄漏流量则会增大，这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少，也可能造成供氧量不足。以装在曝气池水面的叶轮快速转动，进行表层充氧。按转轴方向不同，可分为立式和卧式两类。潜水曝气机有平板叶轮、倒伞型叶轮和泵型叶轮等，卧式表面曝气机有转刷曝气机和转盘曝气机等。曝气叶轮的充氧能力和提升能力同叶轮浸没深度、叶轮的转速等因素有关，在适宜的浸深和转速下，可保证池内污泥浓度和溶解氧浓度均匀。风机在电机的带动下产生高压气体经管道输送到各个微孔曝气盘，并产生大量微细气泡从管壁溢出，形成雾化气流从水体底部向四周扩散，在扩散过程中释放溶解氧，解决了传统增氧机解决不了的底层溶解氧偏低的问题。
