微納米高效溶氧機（即微納米曝氣機）的核心原理，是通過氣液高效轉化與微納米氣泡特性，實現水體溶氧效率的化提升，主要分為三個關鍵環節：
首先是氣體破碎環節。設備搭載特制氣液混合裝置與高壓剪切系統，工作時先將空氣或氧氣引入密閉混合腔，通過高壓擠壓、高速剪切與湍流擾動的協同作用，將原本體積較大的氣體團塊，破碎成直徑僅 100 納米至 50 微米的微納米級氣泡 —— 這一步是實現高效溶氧的基礎，直接決定氣泡與水體的接觸效率。
其次是氣泡特性賦能環節。生成的微納米氣泡具備三大獨特物理屬性，進一步強化溶氧效果：一是超大比表面積，相同體積下，微納米氣泡數量是傳統毫米級氣泡的數千倍，與水體接觸面積提升數十倍，大幅增加氧氣與水的接觸概率；二是極慢上浮速度，氣泡在水中上浮速度僅為傳統氣泡的 1/100 至 1/10，停留時間可達數小時，能充分滲透至水體底層，避免氧氣未溶解就逸出水面的浪費；三是穩定電荷吸附，氣泡表面帶負電荷，可吸附水體中帶正電的懸浮顆粒，同時減少氣泡間的聚合，維持氣泡的分散性，延長有效溶氧時間。
最后是溶氧與水體作用環節。分散在水中的微納米氣泡，一方面通過大面積接觸快速將氧氣溶解到水體中，直接提升水體溶解氧濃度；另一方面，緩慢上浮過程中形成微弱水流循環，帶動水體上下對流，將表層高溶氧水輸送至底層缺氧區域，實現水體溶氧的均勻分布，同時輔助改善水體環境，為水生生物或微生物活動提供充足氧氣。
