工作原理類似于鋼質噴砂、塑料噴砂和蘇打噴砂。在干冰清洗操作過程中，噴發介質的干冰顆粒在高壓氣流中被加快，通過噴嘴噴出，沖擊待清洗外表。干冰噴發的共同之處在于干冰顆粒在碰擊的瞬間蒸發。干冰的動量在碰擊的瞬間消失了。干冰顆粒和清潔外表之間的快速熱交換導致固體CO2(二氧化碳)快速升華成氣體。

與其他爆破介質不同，干冰顆粒的特點是溫度極低(-78°C)，當它們蒸發時會吸收大量熱量。這種低溫效應賦予干冰噴發器共同的熱力學特性，影響粘附塵垢的機械特性。干冰清洗原理由于干冰顆粒和清潔外表之間的溫差很大，會發生熱沖擊。當塵垢層的溫度下降時，脆性增加，然后干冰顆粒能夠沖擊和破壞塵垢層。

干冰顆粒在千分之幾秒內體積膨脹近800倍，在碰擊點形成“微爆炸”，打掃塵垢層。具有不同熱膨脹系數的兩種不同材料之間的溫差會破壞兩種材料之間的結合。例如，在去除金屬物質上的非金屬塵垢時，這種熱沖擊現象非常顯著。由于CO2(二氧化碳)的揮發，干冰清洗過程中不會產生二次廢物，只留下需求清洗的塵垢。干冰清洗原理即便直接高速碰擊清潔外表，干冰的動能影響與沙粒相比也非常小。這是因為干冰不是很硬，在碰擊的瞬間蒸發了，所以不會對被清洗的外表形成損壞和危害。