三相分离机是一种使地层流体中的油、气、水三相进行分离处理，并且准确的计量出其产量的一种装置。这种装置分别有立式、卧式、球形三种不同的形式。大多数为了搬运方便起见，都选择采用卧式分离机的较多。当前市面上的卧式三相分离机，它的内部结构主要分为：入口分流器、消泡器、聚结板、涡流消除器等。
   三相分离机在使用中，地层的流体会进入三相分离机，第一个接触到的是入口分流器，它的作用是让液体与气体得到初步的分离，中间也会夹带大量的液滴气体经聚结板进一步分离后，再经过消泡器和除雾器，得到更深层的净化，最终会成为干气从出气口排出。在排气管线上我们设置了气控阀控制气体排放量，这个可以用来维持容器内所需要的压力。然而在重力作用下，因为油水的密度不高，自由水会沉积到容器的底部，油浮到上面，并翻越油水挡板进入到对应的油室，浮子式液位调控器可以通过操纵排油阀控制原油排放量，用来保持油面的稳定性。
   最后分离出来的气体，会通过安装在分离机上的丹尼尔孔板节流装置形成压差，由巴顿记录仪连续记录静压、温度和压差的值，再经人力或流量计计算出气体的产量。分离出的油和水，通过安装在分离机上的液体流量计测得其产量。
   所以，实现油、气、水三相分离和计量的前提就是有稳定的分离机压力、油液位和油水界面。
因为三相分离机是试油油气水三相分离计量系统的基础和核心，对地层流体的分离、计量也大多通过操控分离机来实现，所以三相分离机的重要性也是非常高的。