層流手術室是采用空氣潔凈技術對微生物污染源采取程度不同的控制，以達到被控制空間環境內空氣潔凈度適于各類手術之要求；并提供適宜的溫度、濕度，創造一個清新、潔凈、舒適、細菌數低的手術空間環境，使患者在手術時組織受到盡可能少的損傷，并大大降低患者和醫護人員的二次感染率，尤其是顱內手術和燒傷手術，保證患者術后能更快更好地恢復等。
一、嚴格凈化各手術室空氣凈化系統在手術室墻面四角、凈化機組、天花板、走廊、新風機、排風機都設有不同級別的過濾器，并對其進行定期清潔、維修和更換，嚴格保證室內空氣的無菌；另外，層流手術室的衛生管理工作除了日常清潔工作和過去一樣，不能有絲毫放松，還對室內的清潔工作有特殊的要求，室內墻角全部為弧形結構設計，找不到任何一個90°的墻角，使細菌無處藏身，避免了清除不盡的死角，并且室內無須使用物理或化學方法進行消毒，這樣既節省勞動又防止外來污染的進入。
二、正壓通氣
層流手術室不僅要求高度潔凈的空氣（進入手術室的空氣首先須經高效過濾器凈化），而且要求能控制氣流的流通方向（即采用層流超凈裝置），手術室內形成正壓環境，使氣流從潔凈度高的手術區域流向潔凈度低的區域，一股細小、薄層的氣流，以均勻的流速向同一方向輸送，并帶走和排出氣流中的塵埃顆粒（塵粒）和細菌。層流手術室分為垂直層流式和水平層流式兩種。垂直層流式（Supplyairceilingforoperatingtheatre）高效過濾器裝在手術病床的正上方，氣流垂直吹送，回風口設在墻面的四角，確保手術臺潔凈度達標，一般多采用垂直層流式效果較好。正是采用的這種垂直的層流式，在手術室內的頂部還設置了一個吊塔式的負壓吸引系統，將醫生在手術時呼出的空氣吸出塔外，進一步保證手術室的潔凈和無菌，降低手術的感染率。
三、單通道流向
醫院在層流手術室與消毒柜之間制作了一堵墻，并設立進、出單通道，需消毒的物品經過“輸出”通道直接從手術室轉移到消毒柜，消毒后經過“輸入”通道轉移到手術室，這樣避免了消毒物品在轉移的過程中二次污染。