锰砂滤料的除铁机理是采用接触氧化法，使地下水中的Fe2+与溶解氧一同进入锰砂滤层，在锰砂滤层的接触催化作用下，完成Fe2+的氧化和截留。在过滤初期，以吸附除铁为主，经过一段时间后，滤料吸附除铁能力逐渐减弱，滤后水含铁量有升高趋势。与此同时，滤料表面开始生成具有催化活性的铁质滤膜，但接触氧化能力较小，所以新滤料在形成滤膜的过程中，同时具有吸附除铁和接触氧化除铁两种作用。到后期活性铁质滤膜渐趋成熟，当活性滤膜除铁能力的增长速率超过其吸附除铁能力的减小速率时，滤层出水含铁量又开始降低。这样活性滤膜的接触氧化除铁作用逐渐增强而取代了新滤料的吸附除铁作用。当滤料成熟后，滤层出水的含铁浓度便处于稳定。
锰砂滤料采用接触氧化法除锰的机理基本与除铁机理相同。含锰地下水曝气后经锰砂滤层过滤，使高价锰的氢氧化合物逐渐附着在滤料表面上形成锰质活性滤膜，形成锰质活性滤膜，形成锰质活性滤膜，色的“锰质熟砂”这种熟砂具有接触催化作用，能加快氧化速度，使水中的二价锰在较低的ph值条件下被氧化成高价锰而被去除。另外，根据溶胶粒子优先吸附和它组成相同或相近粒子的这一规则，含有MnO2的锰砂能够很好地吸附水中Mn2+。
