技術基本原理是大分子流過扁平通道，同時受到水平(channel flow)和垂直方向(cross flow)的流場作用；尺寸相對小的分子，受垂直方向的作用力較小，而向扁平通道中心平移擴散；而尺寸相對較大的分子，受垂直方向的作用力較大而更靠近聚集壁(accumulated wall)。
當流體對流時，因為底部為超濾膜，溶劑分子可以滲透并排到廢液；而樣品分子無法滲透至膜下，而靠近膜的上表面-聚集壁(accumulated wall)；液體分子的滲透形成了垂直方向的流場，使得尺寸小的組分向垂直方向的中心平移擴散；而尺寸較大的組分更加靠近聚集壁，從而在垂直方向形成尺寸梯度。
仰賴垂直于分離(流動)方向上的電場，以間接分離流液。流液因帶電成分荷質比不同，所受的電場作用力即不相同。當微粒所受的電力與擴散力達到平衡時，不同的微粒距離積聚壁有所不同，從而流速不同。粒子的漂移速度取決于其電泳淌度μ。
分流薄層分離為場流分離中特別的一個分支。此方法借由將樣品由其中一入口注入分流薄層分離槽，而另一入口以較大流速注入載體溶液，當二流液相遇時，樣品進樣水流被壓縮成薄層流體(thin laminate)。在橫跨分離槽流體的垂直方向上外加一適當的場或梯度，使樣品不同成分，垂直于通道(側向位置)做不同程度的移動，并于不同出口收集。此技術精確度較低，物質大小需大于1µm。
