虹吸排水系統在降雨初期，天溝內積水深度尚未達到斗前水深時，整個排水系統工作狀況與重力排水系統近乎類似。隨著降雨強度的增加，當天溝內積水深度達到雨水斗斗前水深時，由于采用了科學設計的氣水分離式雨水斗，通過控制進入雨水斗的雨水流量和調整流態減少漩渦，從而極大地減少了雨水進入排水系統時所夾帶的空氣量，使得系統中排水管道呈滿管流狀態，這時利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的勢能，在雨水連續流經過懸吊管末端轉入雨水立管跌落時形成負壓，從而產生物理學上的虹吸現象，天溝積水在管道內負壓的抽吸作用下以較高的流速迅速排至室外。