霧珠受兩種力量向上升： 

1.系統循環冷卻水給噴霧裝置的水壓，使水向上噴射。

2.冷卻塔塔頂的機械抽風使塔腔成負壓，新鮮空氣從塔底進風窗處補充。因此，塔內的空氣氣流也推動霧珠上升。 

霧珠在上升的過程中相互的碰撞顆粒合拼體積增大，和受地心引力作用達到一定高度時開始下落，但還有一部分小顆粒在下降的過程中又受上升氣流的推動而呈懸浮狀，繼續碰撞最后下落，剩下的是蒸發的水蒸氣和很細小的霧狀水珠順風向上經收水器，也叫氣水分離器，將細霧珠在收水器片上碰撞成大顆粒水珠下落。收水器的截面形狀決定著收水效率和通風阻力。

帶著濕度的熱空氣（也叫濕熱飽和空氣）送入大氣，落下的釋放了熱量的水珠由集水盤集中集中回用，整個冷卻塔的冷卻任務完成。

這種形式的冷卻方式是霧珠直接與氣流接觸，因此，單位體積的水珠越多越細，分散后霧珠的表面積越大，與空氣接觸的面積越大，所以冷卻效果越好。以上所述的冷卻塔塔腔不用填料散熱片，僅有布水管和噴頭及收水器。因此為中空噴霧冷卻塔。

中空噴霧冷卻塔利用霧流噴頭，噴霧時無中空實心錐形噴射角，上噴式布置，噴頭為多個成套組裝在塔腔內均勻固定布置，布水均勻無盲區，充分利用了塔腔空間，塔頂機械抽風，使進塔空氣與霧珠進行熱交換。 

噴霧裝置噴孔大，一般雜質（直徑不大于5mm）不會堵塞噴孔，由于無填料，雜質在塔內無處結垢，特別適用于鋼鐵行業的工藝用水。