当口罩用于保护佩戴者，防范空气中的颗粒状污染物时，它必须具备两方面的功能，即足够高的过滤效率，和足够好的密合性，(图8)用于说明在佩戴状态下的口罩防护原理。

颗粒物防护口罩的面罩体是由过滤材料做成的，佩戴者靠自主呼吸克服滤料对气流的阻力，因此专业上称之为自吸过滤式呼吸器。吸气时，口罩内的低气压使气流进入口罩;呼气时口罩内气压高于环境气压，气流通过口罩排出。当口罩滤料符合标准的要求，而且面罩与使用者脸部足够密合时，绝大部分吸气气流会经过滤料过滤，从滤料穿透进入口罩的颗粒物的量是微乎其微的。

防护口罩无法100%地与人脸密合，这受脸型、皮肤光滑程度和是否有毛发垫在口罩下面等诸多因素的影响。密合的口罩只允许少部分气流泄漏进入面罩，但泄漏量会明显大于滤料的穿透量，可以说，戴颗粒物防护口罩所吸入的大部分颗粒物是来自泄漏，所以防护口罩的密合性极其重要，是确保高效滤料发挥作用的关键。为降低泄漏，防护口罩必须设计成立体的结构，靠头带和鼻夹施加一定压力使口罩与脸紧密地贴合。标准对颗粒物防护口罩在佩戴状态下的泄漏有限制性要求，在真人佩戴口罩的情况下测试泄漏量(总泄露率)。

纱布口罩、布口罩和许多一次口罩不仅过滤效率低，口罩也无法与脸部密合，所以不提供呼吸防护。除了明显的、不考虑密合的口罩设计外，有些口罩看起来虽是立体的，但由于固定的带子过于松懈，或者鼻梁处的密封不严，或者按照图9所显示的设计，在口罩内插入的滤材过滤面积小于呼吸区或不覆盖整个呼吸区，气流就会从这些部位泄露或穿透进入口罩，因为，那些部位的气流阻力最低!在图9中，用透明的材料按1:1的比例来呈现一类常见口罩的内部结构，以便能从正面、侧面和下方观察插在布料内层的白色滤片的实际覆盖面积，显示在侧面和下巴区域没有防护到，当用加湿器产生的水雾去穿透口罩下巴的区域时，就会看到水雾穿透口罩，说明在整体上这样的口罩是没有防护效果的(图10)。

虽然许多低效的口罩缺少防护效果，但透气性好，佩戴时不需要密合，戴完后脸上不会留压痕，这些好处会使许多人愿意戴这种口罩，而对颗粒物防护口罩心存芥蒂。改善颗粒物防护口罩的佩戴舒适性，只能以不降低安全防护性能为前提，在口罩上设呼气阀(参见图1)就是一个很有效的方法。呼气阀是一个单向开启的阀门，吸气阶段口罩内的负压使呼气阀自动关闭，呼气时口罩内的正压使呼气阀自动开启，将湿热呼气直接排出，降低阻力，让脸部感觉凉爽，对提高舒适性是很有帮助的。

过滤材料在清洗过程中会受到损坏，使效率下降，也会使口罩变形，增加泄漏。在缺少专用设备对清洗后口罩的防护性能重新检测的情况下，使用者水洗口罩会面临不可控的风险，这在国内外都是禁止的。受到这一制约，防护口罩的设计使用寿命通常为一个工作班(如8小时)，当口罩变脏，带有异味，有破损，或者口罩上积累的粉尘使呼吸阻力上升，感觉明显憋气时，就应整体废弃，更换新口罩，所以这类口罩也被称作是随弃式面罩。