Filterelementet er den kritiske del af luft-olieseparatoren. Normalt fås den højkvalificerede luft-olieseparator med et filterelement, hvis levetid er op til tusindvis af timer. Denne type separator kan således sikre luftkompressorens høje effektivitet. Trykluften kan indeholde adskillige mikro-oliedråber med en diameter på under 1 µm. Alle disse oliedråber filtreres af glasfiberfilterelementet. Under filtermaterialets diffusionseffekt kondenseres de hurtigt til store dråber. De store oliedråber samles på bunden under tyngdekraftens indflydelse. Endelig trænger de ind i smøresystemet gennem oliereturrøret. Følgelig er den trykluft, der udledes fra luftkompressoren, ren og fri for olieindhold.
Men i modsætning til mikro-oliedråber vil de faste partikler i trykluften forblive i filterlaget, hvilket fører til et stadigt stigende differenstryk. Når differenstrykket er på 0,08 til 0,1 MPa, skal filterelementet udskiftes. Ellers vil driftsomkostningerne for luftkompressoren stige betydeligt.