化學(xué)沉淀原理
某些除氟劑中的金屬離子（如 Ca2?、Mg2?等）能與水中的氟離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶性的氟化物沉淀。以常用的鈣鹽除氟劑為例，氯化鈣或氫氧化鈣等投入水中后，鈣離子會(huì)與氟離子結(jié)合，反應(yīng)方程式為 Ca2? + 2F? = CaF?↓，生成氟化鈣沉淀。由于氟化鈣在水中的溶解度很低，會(huì)從水中析出，從而實(shí)現(xiàn)氟離子的去除。
除了鈣離子，鎂離子也能與氟離子發(fā)生類似反應(yīng)生成氟化鎂沉淀。這種沉淀反應(yīng)受多種因素影響，如溶液的 pH 值、反應(yīng)溫度、離子濃度等。通常在一定的堿性條件下，有利于沉淀反應(yīng)的進(jìn)行，能提高除氟效果。

離子交換原理
離子交換樹脂型除氟劑內(nèi)部具有特定的離子交換基團(tuán)，這些基團(tuán)上的可交換離子（如 OH?、Cl?等）能與水中的氟離子進(jìn)行交換。當(dāng)含氟廢水通過離子交換樹脂時(shí)，氟離子會(huì)與樹脂上的可交換離子發(fā)生置換反應(yīng)，例如 R - OH + F? = R - F + OH?（R 代表離子交換樹脂基體），氟離子被吸附到樹脂上，而樹脂上的 OH?等進(jìn)入水中，從而達(dá)到去除氟離子的目的。
天然的離子交換材料如沸石等也具有一定的離子交換性能。沸石內(nèi)部有許多大小均勻的孔道和空腔，其中存在著可交換的陽(yáng)離子，能與水中的氟離子進(jìn)行交換。離子交換過程具有一定的選擇性，與離子的電荷數(shù)、離子半徑等因素有關(guān)。一般來說，離子交換法適用于處理氟離子濃度較低的水體，且對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)。

絡(luò)合沉降原理
一些除氟劑中含有能與氟離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物的金屬離子或有機(jī)基團(tuán)。例如，鐵鹽除氟劑中的三價(jià)鐵離子（Fe3?）能與氟離子形成絡(luò)合物，反應(yīng)方程式為 Fe3? + 3F? = FeF?，生成的絡(luò)合物具有較低的溶解度，會(huì)在水中形成沉淀或絮凝物，從而實(shí)現(xiàn)氟離子的去除。
鋁鹽除氟劑中的鋁離子（Al33?）也能與氟離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成氫氧化鋁絮凝體，將氟離子包裹在其中，通過沉淀作用實(shí)現(xiàn)氟離子的去除。