クリーンベンチは、主として無菌の空気を送り付けることで無菌的環境を提供するとともに、外部からの汚染を防ぐ役割を持つ。この空気を供給するのがHEPAフィルターで、0.3マイクロメートルの粒子を99.97パーセント以上という集塵率で濾過する能力がある。前段階のフィルターを通った空気がこれを通ることで高度に無菌な風が得られる。
空気の清浄度についてはアメリカ合衆国の規格に基づき、クラス100（1立方フィート当たり0.5マイクロメートル以上の粒子数が100未満）を標準にしている。フィルターには定期的な取り替えが必要で、普通の部屋では3年から4年は使用可能とのこと。無菌室内の場合、半永久的に使える。
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構造の基本は机とそれをカバーする前面と屋根、それに左右の壁である。その向こう側にフィルターと空気の吹き出しがある。上半身を突っ込める程度の大きさがあるが、余り首を突っ込むのはお勧めできない。普通は手だけを突っ込んで操作を行う。正面は開いているものと、シャッターが下ろせるものとがある。シャッターがある場合は、手を入れて操作できる程度まで降ろして操作を行う。
空気の吹き出し方は大きく二通りがある。一つは水平送風で、正面の壁から手前に向かって吹き付ける。もう一つは垂直送風で、天井面から下に向けて吹きおろす。前者では腕や器物の周囲に渦を生じて外部の空気が流れ込む可能性がある。