流式細胞儀主要由四部分組成：流動室和液流系統，激光源和光學系統，光電管和檢測系統，計算機和分析系統。四大系統共同完成信號的產生、轉換和傳輸任務。檢測時將待測細胞或微粒制成細胞懸液，進行熒光染色后加入樣品管中。以一定壓力將待測樣品壓人流動室，在高壓下磷酸緩沖液(鞘液)從鞘液管噴出，鞘液管人口方向與待測樣品流成一定角度，這樣，鞘液就能夠包繞著樣品高速流動，組成一個圓形流束(鞘流)，待測細胞在鞘液包繞下單行排列，依次通過檢測區。流式細胞儀通常以激光作為發光源。經過聚焦后的光束，垂直照射在樣品流上，當細胞攜帶熒光素標記物通過激光照射區時，產生代表細胞內部不同物質、不同波長的熒光信號，這些信號以細胞為中心向空間360o 立體角發射，產生散射光和熒光信號。散射光包括前向角散射和側向角散射。前向角散射與被測細胞直徑的平方密切相關，反映細胞體積的大小。側向角散射光對細胞膜、胞質及核膜的折射率更為敏感，可提供有關細胞內精細結構和顆粒性質的信息。經熒光染色的細胞受到適合的光波激發后產生的熒光通過光電轉換器轉變成電信號。最常用的光電轉換器是光電倍增管。從光電倍增管輸出的電信號需要經過放大后才能被傳送到計算機，經模/數轉換器傳輸到微機處理器形成數據文件，保存在計算機上。保存在計算機上的數據可在脫機后再進行數據處理和分析。

　　細胞的分選是通過分離含有單細胞 的液滴而實現的。在流動室的噴口上配有一個超高頻電晶體，充電后振動，使噴出的液流斷裂為均勻的液滴，待測細胞就分散在這些液滴之中。將這些液滴充以正負不同的電荷，當液滴流經帶有幾千伏特的正負電荷偏轉板時，在高壓電場的作用下偏轉，落人各自的收集容器中，不予充電的液滴落人中間的廢液容器，從而實現細胞的分離。