滾筒水式磁選機的工作原理基於不同礦物在磁場中表現出的磁性差異，巧妙地借助磁力和水流的雙重作用實現礦物的高效分離。當含有磁性礦物的礦漿由給料裝置均勻地送入到設備的分選區域時，安裝在旋轉滾筒內部的磁系便開始發揮關鍵作用。磁系通常由高性能的永磁材料（如稀土钕鐵硼磁塊）或電磁裝置構成，能夠在滾筒表面產生強度和梯度各異的磁場。

在磁場的作用下，磁性礦物顆粒迅速被磁化，進而受到磁力的吸引，向滾筒表面移動並吸附在上面。與此同時，給礦噴水管噴出的水流對礦漿起到了松散和輸送的作用，使礦粒能夠以較為均勻的狀態進入磁場區域，避免了顆粒之間的團聚，提高了分選的精度。在水流的沖刷和推動下，非磁性礦物和磁性較弱的礦物則隨著礦漿一起，從滾筒下方的尾礦口排出。

隨著滾筒的持續轉動，吸附在其表面的磁性礦物被帶至磁場較弱的區域。此時，安裝在特定位置的卸礦水管噴出高壓水流，將磁性礦物從滾筒表面沖洗下來，使其落入精礦收集槽中，完成整個分選過程。這種利用磁力吸附磁性礦物、水流輔助輸送和清洗的工作方式，確保了不同磁性礦物能夠在水介質環境中得到高效、精準的分離。