微纳米高效溶氧机（即微纳米曝气机）的核心原理，是通过气液高效转化与微纳米气泡特性，实现水体溶氧效率的化提升，主要分为三个关键环节：
首先是气体破碎环节。设备搭载特制气液混合装置与高压剪切系统，工作时先将空气或氧气引入密闭混合腔，通过高压挤压、高速剪切与湍流扰动的协同作用，将原本体积较大的气体团块，破碎成直径仅 100 纳米至 50 微米的微纳米级气泡 —— 这一步是实现高效溶氧的基础，直接决定气泡与水体的接触效率。
其次是气泡特性赋能环节。生成的微纳米气泡具备三大独特物理属性，进一步强化溶氧效果：一是超大比表面积，相同体积下，微纳米气泡数量是传统毫米级气泡的数千倍，与水体接触面积提升数十倍，大幅增加氧气与水的接触概率；二是极慢上浮速度，气泡在水中上浮速度仅为传统气泡的 1/100 至 1/10，停留时间可达数小时，能充分渗透至水体底层，避免氧气未溶解就逸出水面的浪费；三是稳定电荷吸附，气泡表面带负电荷，可吸附水体中带正电的悬浮颗粒，同时减少气泡间的聚合，维持气泡的分散性，延长有效溶氧时间。
最后是溶氧与水体作用环节。分散在水中的微纳米气泡，一方面通过大面积接触快速将氧气溶解到水体中，直接提升水体溶解氧浓度；另一方面，缓慢上浮过程中形成微弱水流循环，带动水体上下对流，将表层高溶氧水输送至底层缺氧区域，实现水体溶氧的均匀分布，同时辅助改善水体环境，为水生生物或微生物活动提供充足氧气。
