单向流洁净室不是靠洁净气流对室内脏空气掺混稀释作用，而是靠洁净气流推出作用将室内脏空气沿整个断面排出室外，达到净化室内空气的目的。单向流的气流组织形式有以下三个特点：

(1)在送风的静压箱及高效过滤器的均压流作用下，整室断面的流速较为均匀，在工作区流线单向平行；

(2)由于气流从送风侧吹向其相应的回风侧，因此气流断面基本上不发生变化；

(3)在单向洁净室内没有涡流。

由于单向流具有以上特点，所以室内污染物一般在未扩散之前就被排出室外，干净气流对污染源起到了隔离作用，保证了洁净室不受污染物的影响。因此，单向洁净室是靠洁净气流将室内污染物整个断面的排出室外，而不是靠洁净气流对室内空气起稀释作用。因此国外也称为“活塞流”。

单向流洁净室按照送风方向可分为：水平单向流和垂直单向流。对于垂直单向流洁净室而言，其形式为顶棚布置高效过滤送风，利用格栅地板进行下回风。垂直单向流洁净室的优点是能达到最高的洁净度等级，自净能力强，但是造价高，维护成本高。

水平单向流洁净室是一面侧墙遍布高效过滤器，另一面布置格栅回风。其特点是对建筑层高度不太要求，便于布置高效过滤器。但洁净室两侧的长度相对较长，因此沿气流方向上的空气洁净度等级不同。据送风端近的工作区可达到最高洁净度，沿气流方向侧其洁净度依次降低。这种特点使其最适用于生产过程中洁净度要求不同的场景。此外其造价较垂直单向流洁净室低，因此得到广泛运用。