虹吸式屋面雨水系統的原理就是依靠特殊的雨水斗的設計，實行氣水分離，從而使雨水立管中為滿流狀態，當立管中的水達到一定的容量時，虹吸作用就產生了。在降雨過程中，由于連續不斷的虹吸作用，整個系統得以令人驚奇的快速排除屋頂上的雨水。
屋面雨水排水系統一般由虹吸式雨水斗、無坡度懸吊管、立管和雨水出戶管(排出管)組成。
形成虹吸式屋面雨水排放的前提條件是：必須具備擁有良好氣水分離裝置雨水斗。在設計降雨強度下，雨水斗不摻入空氣，降雨過程中利用雨水斗與出戶管之間的高差所形成的壓差，經屋面內排水系統，從戶外排除管排出。在這一過程中，排水管道中是全充滿的滿管壓力流狀態，屋面雨水的排放過程是一個在虹吸作用的結果。因此，把這樣的系統稱為虹吸式屋面雨水排放系統。
虹吸式雨水排放系統管內壓力和水的流動狀態是不斷變化的過程。
降雨初期，雨量一般較小，懸吊管內是一有自由液面的波浪流。根據雨量大小的不同，部分情況下初期無法形成虹吸作用，是以重力流為主的流態。隨著降雨量的增加，管內逐漸呈現脈動流，拔拉流，進而出現滿管氣泡流和滿管汽水混合流，直至出現水的單向流狀態。
降雨末期，雨水量減少，雨水斗淹沒泄流的斗前水位降低到某一特定值(根據不同的雨水斗產品設計而不同)，雨水斗逐漸開始有空氣摻入，排水管內的虹吸作用被破壞，排水系統又從虹吸流狀態轉變為重力流狀態。
在整個降雨過程中，隨著降雨量的增加或減小，懸吊管內的壓力和水流狀態會出現反復變化的情況。
與懸吊管相似，立管內的水流狀態也會從附壁流逐漸向氣泡流，氣水浮化流過渡，最終在虹吸作用形成的時候，出現接近單向流的狀態。
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