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，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 )與氟離子結合，反應方程式為 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)現氟離子的去除。
除了鈣離子，鎂離子也能與氟離子發(fā)生類(lèi)似反應生成氟化鎂沉淀。這種沉淀反應受多種因素影響，如溶液的 pH 值、反應溫度、離子濃度等。通常在一定的堿性條件下，有利于沉淀反應的進(jìn)行，能提高除氟效果。

離子交換原理
離子交換樹(shù)脂型除氟劑內部具有特定的離子交換基團，這些基團上的可交換離子（如 OH?、Cl?等）能與水中的氟離子進(jìn)行交換。當含氟廢水通過(guò)離子交換樹(shù)脂時(shí)，氟離子會(huì )與樹(shù)脂上的可交換離子發(fā)生置換反應，例如 R - OH + F? = R - F + OH?（R 代表離子交換樹(shù)脂基體），氟離子被吸附到樹(shù)脂上，而樹(shù)脂上的 OH?等進(jìn)入水中，從而達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。沸石內部有許多大小均勻的孔道和空腔，其中存在著(zhù)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(guò)程具有一定的選擇性，與離子的電荷數、離子半徑等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，離子交換法適用于處理氟離子濃度較低的水體，且對水質(zhì)的適應性較強。

絡(luò )合沉降原理
一些除氟劑中含有能與氟離子形成穩定絡(luò )合物的金屬離子或有機基團。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，生成氫氧化鋁絮凝體，將氟離子包裹在其中，通過(guò)沉淀作用實(shí)現氟離子的去除。