层流手术室是采用空气洁净技术对微生物及尘埃粒子采取不同程度的控制，达到控制空间环境中空气洁净度来适应各种手术的要求，并提供适宜的温、湿度，从而创造一个洁净舒适的洁净手术空间。

层流手术室不仅要求高洁净度的空气（进入手术室的空气必须要经过高效过滤器净化），还要控制气流的方向（即采用层流超净装置），使气流从洁净度高的手术区域流向洁净度低的区域，并带走排出气流中的细菌和尘埃粒子；层流是一股薄层、细小的气流，以均匀的的流速想同一个方向输送；气流的方向分为：水平层流式和垂直层流式。垂直层流式是指高效过滤器装在手术室病人脚部一侧的墙壁上，气流水平吹，回风口设在相对一侧墙面的天花板上。一般医院都会采用垂直层流式。

层流手术室是一个"正压"环境，其空气压力根据其不同区域（如手术间、无菌准备间、刷手间、周围干净区域等）洁净度不同要求而不同。不同级别的层流手术室其空气洁净度标准不同，例如美国联邦标准百级层流手术室的标准为每立方尺空气中≥0.5μm的尘粒数，≤100颗或每升空气中≤3.5 颗。千级为每立方尺空气中≥0.5μm的尘粒数，≤1000颗或每升空气中≤35颗。依次类推。不同级别的层流系统，其控制空间环境中的空气置换率也不同，洁净度级别越高，置换率越快。
层流手术室墙壁应用具有抑菌作用的特殊涂料粉刷，色彩柔和、光线明亮，且不须用水清洁冲洗。