O estudo do mecanismo de filtração constitui a base para o desenvolvimento e a aplicação de qualquer tipo de tecnologia de filtração. A interação na interface superficial entre as inclusões e a filtração no material fundido em alta temperatura é muito complexa, e o processo de fluxo do material fundido no filtro é difícil de observar, embora tenham sido propostos bolos de filtração. Teorias relevantes, como o efeito de interceptação mecânica, a adsorção em leito profundo e a escória retificadora, ainda não formaram, até o momento, um entendimento unificado. Filtragem de alumínio fundido não se trata de um único processo físico de filtragem, mas, sob certas condições, as partículas e os filtros passam por colisão, interceptação, deposição, difusão, flutuações de fluxo, reações químicas etc., resultantes de um acoplamento multifatorial baseado em um determinado mecanismo. Esses fatores incluem: parâmetros do filtro (tamanho e distribuição dos poros, densidade do filtro (ppi), tamanho, forma, porosidade, tortuosidade dos canais e material do meio filtrante) e parâmetros das impurezas (tamanho, quantidade, concentração e natureza das inclusões), parâmetros da fusão (temperatura, tempo, vazão, viscosidade, densidade, volume de filtração, pressão de carga e tipo de liga), uso de refinador, taxa de filtração, tratamento a montante, etc.).
O estudo sobre o mecanismo de filtragem investiga principalmente a influência de vários parâmetros no comportamento da filtragem e retenção da massa fundida, sob as perspectivas da termodinâmica, da cinética e da mecânica dos fluidos. O modelo de transferência de massa no campo de fluxo das inclusões do meio filtrante da massa fundida prevê e otimiza o processo de filtragem propriamente dito e a eficiência da filtragem. Nesse sentido, pesquisadores de vários países realizaram pesquisas abrangentes por meio da elaboração de modelos e de testes industriais para diferentes métodos de filtragem, obtendo muitos resultados positivos.
No início da década de 1980, foram resumidos dois tipos de mecanismos de filtração: a filtração em leito profundo e a filtração por bolo de filtro. O sistema de modelo matemático é utilizado para descrever o mecanismo de filtração de curto prazo e a eficiência de filtração de vários parâmetros de filtração para partículas de TiB₂ na massa fundida de alumínio. É apresentada a relação entre os parâmetros cinéticos — tamanho do meio filtrante, tamanho da inclusão e vazão da massa fundida —, além da verificação da simulação por meio de experimentos.
Além do mecanismo de filtragem física, a adsorção química entre o filtro e as inclusões também é um dos mecanismos de retenção na superfície do filtro. Os canais do filtro são relativamente pequenos, e o metal fundido possui uma área de contato suficiente com a parede interna do filtro. As inclusões são empurradas para perto da superfície da parede pelo fluxo do líquido e, geralmente, não há infiltração entre as inclusões e o metal fundido; especialmente quanto menor o tamanho das inclusões, pior é a molhabilidade; uma vez que as inclusões entram em contato com a superfície do meio filtrante, que apresenta melhor molhabilidade relativa, é fácil que se separem do metal fundido e sejam adsorvidas por essa superfície.
O efeito de retificação também é um dos mecanismos físicos da filtragem. A capacidade de retificação do filtro (rede) faz com que o fluxo turbulento do metal fundido, ao passar pelo filtro (rede), assuma um estado de fluxo laminar. Depois que o metal fundido passa pelo filtro, ele precisa percorrer uma zona de transição mais longa para retornar ao estado turbulento, o que reduz a oxidação secundária do metal fundido e a erosão do molde, além de desempenhar um papel evidente na remoção de escória.