Mikrotolmu kogumise tööpõhimõte seisneb selles, et tolmuimeja mootor pöörleb suurel kiirusel, imeb imemisavast õhku ja tekitab tolmukastis teatud vaakumi. Tolm siseneb tolmukastis asuvasse tolmukotti põrandaharja, otsiku käepideme, vooliku ja peamise imemistoru kaudu. Tolm jääb tolmukotti. Filtreeritud õhk siseneb mootorisse läbi filtrikihi, mis on kaitsebarjäär, mis takistab tolmukoti purunemist ja tolmu imemist mootorisse. Mootorisse sisenev õhk voolab mootori kaudu välja, Kuna söehari on mootori töötamise ajal pidevalt kulunud, lisatakse filter, enne kui see tolmuimejast välja voolab. Mida peenem on filtrimaterjal, seda puhtamat õhku saab filtreerida, kuid seda halvem on läbilaskvus. See mõjutab mootori poolt sisseimatud õhuhulka ja vähendab tolmu kogumise efektiivsust. Kuid kasutaja jaoks on mugavus ja puhtus peamised tegurid.