高速增氧机主要是通过机械部件的高速运转，实现增加水体溶氧量的功能。
以常见的叶轮式高速增氧机为例，其运作原理是：电机带动叶轮高速旋转。
叶轮旋转时，会产生离心力，将水从叶轮中心甩向四周。
这样就在叶轮周围形成低压区，促使下层水体向上补充。
同时，水体在被甩出去的过程中会与空气充分接触，大量的空气被卷入水中，形成微小的气泡。
这些气泡增加了氧气在水中的溶解面积，并且在上升过程中，气泡内的氧气不断向水中扩散，从而提高水体中的溶氧量。
还有一种是水车式高速增氧机，它的工作原理是通过电机驱动叶轮片在水体表面旋转。
叶片旋转时推动水体流动，一方面使表层水和空气接触，增加溶氧；另一方面，使表层富氧水与下层贫氧水不断交换，促进整个水体溶氧量的提升。