生物安全柜的工作原理主要是将柜内空气向外抽吸，使柜内保持负压状态，通过垂直气流来保护工作人员；外界空气经高效空气过滤器( high-efficiency particulate air filter, HEPA过滤器)过滤后进入安全柜内，以避免处理样品被污染；柜内的空气也需经过HEPA过滤器过滤后再排放到大气中，以保护环境。

生物安全柜一般由箱体和支架两部分组成。箱体部分主要包括以下结构：

1. 空气过滤系统

空气过滤系统是保证本设备性能最主要的系统，它由驱动风机、风道、循环空气过滤器和外排空气过滤器组成。其最主要的功能是不断地使洁净空气进入工作室，使工作区的下沉气流(垂直气流)流速不小于0.3m/s，保证工作区内的洁净度达到100级。同时使外排气流也被净化，防止污染环境。

该系统的核心部件为HEPA过滤器，其采用特殊防火材料为框架，框内用波纹状的铝片分隔成栅状，里面填充乳化玻璃纤维亚微粒，其过滤效率可达到99.99%~100%。进风口的预过滤罩或预过滤器，使空气预过滤净化后再进入HEPA过滤器中，可延长HEPA过滤器的使用寿命。

2. 外排风箱系统

外排风箱系统由外排风箱壳体、风机和排风管道组成。外排风机提供排气的动力，将工作室内不洁净的空气抽出，并由外排过滤器净化而起到保护样品和柜内实验物品的作用，由于外排作用，工作室内为负压，防止工作区空气外逸，起到保护操作者的目的。

3. 滑动前窗驱动系统

滑动前窗驱动系统由前玻璃门、门电机、牵引机构、传动轴和限位开关等组成，主要作用是驱动或牵引各个门轴，使设备在运行过程中，前玻璃门处于正常位置。

4. 照明光源和紫外光源位于玻璃门内侧以保证工作室内有一定的亮度和用于工作室内的台面及空气的消毒。

5.控制面板上有电源、紫外灯、照明灯、风机开关、控制前玻璃门移动等装置，主要作用是设定及显示系统状态。
生物安全柜的分级

按照NSF49标准，生物安全等级1级(P1)的媒质是指普通无害细菌、病毒等微生物；生物安全等级2级(P2)的媒质是指一般性可致病细菌、病毒等微生物；生物安全等级3级(P3)的媒质是指烈性/致命细菌、病毒等微生物，但感染后可治愈；生物安全等级4级(P4)的媒质是指烈性/致命细菌、病毒等微生物，感染后不易治愈。此标准将生物安全柜分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，可适用于不同生物安全等级媒质的操作。

当实验室级别为一级时一般无须使用生物安全柜，或使用Ⅰ级生物安全柜。实验室级别为二级时，当可能产生微生物气溶胶或出现溅出的操作时，可使用Ⅰ级生物安全柜；当处理感染性材料时，应使用部分或全部排风的级生物安全柜；若涉及处理化学致癌剂、放射性物质和挥发性溶媒，则只能使用Ⅱ-B级全排风(B2型)生物安全柜。实验室级别为三级时，应使用Ⅱ级或Ⅲ级生物安全柜；所有涉及感染材料的操作，应使用全排风型Ⅱ-B级(B2型)或Ⅲ级生物安全柜。实验室级别为四级时，应使用Ⅲ级全排风生物安全柜。当人员穿着正压防护服时，可使用Ⅱ-B级生物安全柜。