空氣過濾系統是保證本設備性能最主要的系統，它由驅動風機、風道、循環空氣過濾器和外排空氣過濾器組成。其最主要的功能是不斷地使潔凈空氣進入工作室，使工作區的下沉氣流(垂直氣流)流速不小于0.3m/s，保證工作區內的潔凈度達到100級。同時使外排氣流也被凈化，防止污染環境。
外排風箱系統由外排風箱殼體、風機和排風管道組成。外排風機提供排氣的動力，將工作室內不潔凈的空氣抽出，并由外排過濾器凈化而起到保護樣品和柜內實驗物品的作用，由于外排作用，工作室內為負壓，防止工作區空氣外逸，起到保護操作者的目的。
滑動前窗驅動系統由前玻璃門、門電機、牽引機構、傳動軸和限位開關等組成，主要作用是驅動或牽引各個門軸，使設備在運行過程中，前玻璃門處于正常位置。
照明光源和紫外光源位于玻璃門內側以保證工作室內有一定的亮度和用于工作室內的臺面及空氣的消毒。
控制面板上有電源、紫外燈、照明燈、風機開關、控制前玻璃門移動等裝置，主要作用是設定及顯示系統狀態。
工作原理主要是將柜內空氣向外抽吸，使柜內保持負壓狀態，通過垂直氣流來保護工作人員；外界空氣經高效空氣過濾器( high-efficiency particulate air filter, HEPA過濾器)過濾后進入安全柜內，以避免處理樣品被污染；柜內的空氣也需經過HEPA過濾器過濾后再排放到大氣中，以保護環境。
按照NSF49標準，生物安全等級1級(P1)的媒質是指普通無害細菌、病毒等微生物；生物安全等級2級(P2)的媒質是指一般性可致病細菌、病毒等微生物；生物安全等級3級(P3)的媒質是指烈性/致命細菌、病毒等微生物，但感染后可治愈；生物安全等級4級(P4)的媒質是指烈性/致命細菌、病毒等微生物，感染后不易治愈。此標準將生物安全柜分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，可適用于不同生物安全等級媒質的操作。
