فیلترهای کارتریجی طراحی شده‌اند تا جریان هوا به‌طور مؤثر از میان لایه‌های مختلف فیلتر عبور کند. این سیستم باعث می‌شود که هوا ابتدا از لایه‌های ابتدایی عبور کند، ذرات بزرگ‌تر حذف شوند، سپس به لایه‌های میانه و نهایی برسد تا ذرات ریزتر و آلاینده‌های شیمیایی از هوا جدا شوند.این لایه‌ها می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

لایه‌های اولیه: این لایه‌ها معمولاً از موادی مانند کاغذ فیلتر، الیاف مصنوعی یا پلی استر ساخته می‌شوند که هدف اصلی آنها جذب ذرات بزرگ‌تر مانند گرد و غبار و گرده گیاهان است.

لایه‌های میانه: این لایه‌ها می‌توانند از مواد فشرده‌تری ساخته شوند و به‌طور مؤثرتری ذرات کوچکتر را جذب کنند. برخی از فیلترهای کارتریجی از فوم‌های خاص یا الیاف با تراکم بالا استفاده می‌کنند.

لایه‌های نهایی: این لایه‌ها معمولاً از فیلترهای HEPA (فیلترهای با کارایی بالا برای ذرات هوا) یا فیلترهای کربن فعال استفاده می‌کنند که می‌توانند ذرات ریزتر و حتی برخی گازهای آلاینده را جذب کنند.

بیشتر فیلترهای کارتریجی دارای یک ساختار پشتیبانی داخلی هستند که باعث جلوگیری از افتادگی لایه‌ها یا تغییر شکل فیلتر می‌شود. این پشتیبانی از فریم‌های فلزی دارای حفره های گرد ساخته شده که فیلتر را در حالت صحیح خود نگه می‌دارد.

طراحی فیلتر کارتریجی باید با توجه به سیستم تهویه و نیازهای تصفیه هوا انجام شود. این فیلترها می‌توانند در اندازه‌ها و ابعاد مختلف ساخته شوند تا در انواع سیستم‌های تهویه مناسب قرار گیرند. طراحی مناسب به فیلتر کمک می‌کند تا فضای بیشتری برای جذب آلاینده‌ها و ذرات ایجاد کند.