流式細胞儀的工作原理是：將待測細胞經特異性熒光染料染色后放入樣品管中，在氣體的壓力下進入充滿鞘液的流動室。在鞘液的約束下細胞排成單列由流動室的噴嘴噴出，形成細胞柱。

流式細胞儀通常以激光作為發光源。經過聚焦整形后的光束，垂直照射在樣品流上，被熒光染色的細胞在激光束的照射下，產生散射光和激發熒光。

這兩種信號同時被前向光電二極管和90°方向的光電倍增管接收。光散射信號在前向小角度進行檢測，這種信號基本上反映了細胞體積的大小；熒光信號的接受方向與激光束垂直，經過一系列雙色性反射鏡和帶通濾光片的分離，形成多個不同波長的熒光信號。

這些熒光信號的強度代表了所測細胞膜表面抗原的強度或其核內物質的濃度，經光電倍增管接收后可轉換為電信號，再通過模/數轉換器，將連續的電信號轉換為可被計算機識別的數字信號。

計算機把所測量到的各種信號進行計算機處理，將分析結果顯示在計算機屏幕上，也可以打印出來，還可以數據文件的形式存儲在硬盤上以備日后的查詢或進一步分析。

檢測數據的顯示視測量參數的不同由多種形式可供選擇。單參數數據以直方圖的形式表達，其X軸為測量強度，Y軸為細胞數目。

一般來說，流式細胞儀坐標軸的分辨率有512或1024通道數，這視其模數轉換器的分辨率而定。對于雙參數或多參數數據，既可以單獨顯示每個參數的直方圖，也可以選擇二維的三點圖、等高線圖、灰度圖或三維立體視圖。

細胞的分選是通過分離含有單細胞的液滴而實現的。在流動室的噴口上配有一個超高頻電晶體，充電后振動，使噴出的液流斷裂為均勻的液滴，待測定細胞就分散在這些液滴之中。

將這些液滴充以正負不同的電荷，當液滴流經帶有幾千伏特的偏轉板時，在高壓電場的作用下偏轉，落入各自的收集容器中，不予充電的液滴落入中間的廢液容器，從而實現細胞的分離。對分選出的細胞可以進行培養或其它處理，做更深的研究。

美國BD C6型流式細胞儀

    首先C6流式細胞儀能避免操作新手的一個容易犯的錯誤——調整電壓，同步化不同的細胞。C6流式細胞儀采用的是低壓流動系統（蠕動泵）而不是真空泵，因此可以控制樣本進樣速度和活性區流的直徑，這就能為樣本選擇的活性流區的大小。
    C6的探測器不但可靈敏的捕獲前散射光和旁散射光，還有四個可調光學濾光片的熒光探測器。可以實時收集1600萬個通道的數據，寬的動態范圍消除了對探測器進行補償的必要性，當使用Cflow軟件的Zoom function模式觀察一個特定通道時，其他數據仍然被監測并且記錄到數據文件。
    美國BD C6型流式細胞儀安裝和維護簡單。系統擁有自動除污和清洗流路程序。當關閉主機時，自動化系統會自動用清洗液清洗流路系統，然后再使之充滿鞘液。鞘液會保持在流路系統中，直到下次開機。在使用過程中，如果需要啟動清洗流程，那么點擊一下鼠標就可。
    由于C6流式細胞儀不使用加壓流動系統，可容納多種類型的管子，包括任何品牌的12×75mm管和微型的離心管（無蓋）。
    C6流式細胞儀系統設計小巧靈便（17.3寸寬x16.3寸深），可在任何實驗室配備。重量不到30磅，可方便移動，這是其他同種產品所不能達到的。
    C6對電源電源（110V-240V、50-60HZ）沒有特殊要求，不需要增加任何電源控制設備。
如果樣品比較多，可選配自動進樣裝置。
Cflow操作分析系統，能簡單快速的搜集分析數據，具有優良人機界面，研究人員經過半個小時的培訓，就可以靈活、準確的使用C6流式細胞儀系統。