常温过滤式除氧属化学除氧，它采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧，海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/L以下，其反应式为：
2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3
反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀，当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来，只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。
海绵铁的消耗量很低，根据处理水量与水质的不同，一般3 - 6个月补充一次即可。
(经过除氧后的中增加了少量的铁离子,一般为0.2 - 0.5mg/L，对于热水锅炉来说仍符合规定的水质标准，但对于蒸汽锅炉或对给水Fe2+有严格要求的给水除氧来说，可以加装除铁装置，去除水中的Fe2+)
作为水除氧剂的海绵铁是利用粒度在-200目以下的Fe3O4 粉末粘结在一起，粒度为2-5mm左右。因其还原过程发生置换反应，形成一定数量的空隙，还有粉末微粒粘结时的空隙，使得除氧剂孔隙极高，比表面积大，又因其为原生矿直接还原所得，相对纯净，所以活性极高，极与水中的氧发生反应生成Fe3O4，从而达到除氧目的。同时利用率也得到提高到90%以上。效果十分理想，出水含氧量降到0.05mg/L以下，处理每立方米水仅消耗25g左右，真正做到了高质量、低成本运行。
因不经软化的水易使除氧剂表面发生钝化，使其氧化减慢，而影响除氧效果，故应先软化再除氧。使用一段时间后，应进行反洗。