太阳能解层式曝气机运行时，水泵叶轮在潜水电机带动下高速旋转，将泥水混合物推入射流器形成射流，在射流周围产生负压区，将空气通过吸气管吸入射流喷嘴负压区，在射流器的喉管内进、水、泥充分混合，又通过射流器的扩散管将射流的动能逐步转变成压能后进入散流器。在散流器内，气、水、泥混合物进一步混合，迫使气体继续剪切、粉碎并乳化，保证绝大部分氧充分溶解于水中。
太阳能解层式曝气机上下交换混合复氧：解层过程是一个混合复氧过程，将表层富含溶解氧水转移到底层，提高底层水体溶解氧含量，预防水体因缺氧而腐化变质，并防止硫化物、胺类等化学物质散发，促进底层水体生化净水效果。同时，水底富氧防止磷的厌氧释放，悬浮泥可有效吸附溶解性磷化物。
太阳能解层式曝气机新型涡凹曝气机（曝气头）是通过散气叶轮，将“微气泡”直接注入未经处理的污水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离；不需要清理喷嘴，不会发生阻塞现象。