ตัวกรองเชิงลึกคือตัวกรองที่ดักจับอนุภาคทั่วร่างกายของตัวกรองไม่ใช่เฉพาะที่พื้นผิว ตัวอย่างคลาสสิกคือตัวกรองคาร์ทริดจ์ซึ่งควรมีเศษวัสดุสกปรกตลอดทางผ่านคาร์ทริดจ์เมื่อดูในหน้าตัด ฟิลเตอร์เหล่านี้มีประโยชน์สำหรับวัสดุที่อาจมีความเข้มข้นของตะกอนมากตรงกันข้ามกับฟิลเตอร์ผิวซึ่งอาจมีปัญหาในการประมวลผลวัสดุ การออกแบบตัวกรองเชิงลึกแบบต่างๆนั้นมีอยู่ในท้องตลาดพร้อมกับเวอร์ชั่นที่กำหนดเองสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน
การออกแบบตัวกรองนี้มีรูพรุนที่เพิ่มขึ้นจากการเข้าสู่การออก เมื่อวัสดุเข้าสู่ตัวกรองอนุภาคขนาดใหญ่ที่สุดจะถูกดักจับและไม่สามารถดำเนินการต่อได้ ในขณะที่วัสดุทำงานผ่านตัวกรองความลึกรูขุมขนที่มีขนาดเล็กมากขึ้นจะป้องกันไม่ให้มีการผ่าน แต่อนุภาคเล็กที่สุด เมื่อวัสดุออกจากปลายอีกด้านหนึ่งจะถูกกรองส่วนใหญ่ ระดับของการกรองที่มีขึ้นอยู่กับขนาดรูขุมขนที่เล็กลง
ด้วยตัวกรองพื้นผิวการอุดตันอาจเป็นปัญหาในกรณีของวัสดุที่ปนเปื้อนอย่างรุนแรงหรือวัสดุที่มีขนาดอนุภาคที่หลากหลาย รูขุมขนอุดตันอย่างรวดเร็วเมื่อของเหลวไหลผ่านไปและอาจจำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนไส้กรอง ตัวกรองความลึกมีแนวโน้มน้อยที่จะอุดตันเนื่องจากชั้นของการกรองที่นำเสนอแม้ว่าในที่สุดก็จะถูกปิดรูขุมขนด้วยวัสดุอนุภาค ณ จุดนั้นตัวกรองความลึกสามารถถูกทิ้งหรือทำความสะอาดและเตรียมพร้อมสำหรับการใช้งานอื่น
การกรองความลึกอาจเหมาะกับการปรับสภาพพื้นผิวในบางแอปพลิเคชัน ตัวกรองที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่กำลังดำเนินการเป้าหมายสุดท้ายและมาตรฐานสำหรับวัสดุนั้น การกรองหลายรอบอาจจำเป็นต้องใช้กับวัสดุบางอย่างเช่นน้ำเสียซึ่งเคลื่อนที่ผ่านตัวกรองและถังประมวลผลเพื่อกำจัดเชื้อโรคและอนุภาค สำหรับกิจกรรมต่าง ๆ เช่นการกรองน้ำในบ้านตัวกรองระดับความลึกเดียวอาจเพียงพอที่จะกำจัดอันตรายจากน้ำขึ้นอยู่กับสารปนเปื้อนที่มีอยู่
ตัวกรองความลึกอาจแตกต่างกันในขนาดและราคา บริษัท ที่มีความจำเป็นในการกรองอุตสาหกรรมอาจต้องสั่งซื้อผลิตภัณฑ์ที่กำหนดเองเพื่อตอบสนองความต้องการอย่างเพียงพอ ตัวกรองอุตสาหกรรมสามารถมาเป็นส่วนหนึ่งของระบบการกรองที่มีขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งอาจรวมถึงการจับและการจ่ายถัง, ท่อและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการกรอง สำหรับแอปพลิเคชันที่ได้รับการปรับแต่งเช่นการเตรียมสารเคมีและตัวอย่างทางชีวภาพจำเป็นต้องมีการกรองระดับสูงมากและผู้ปฏิบัติงานอาจต้องทดสอบและปรับเทียบตัวกรองเป็นประจำเพื่อยืนยันว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง
