根据氧化法除铁的概念，含铁地下水氧化后生成Fe（OH）3沉淀物由滤池截留。实际上当含铁量较高时，经一般曝气设备后进入滤池的水，二价铁并未完全氧化为三价铁，二价铁的进一步氧化需要在滤池内完成，所以过滤在除铁过程中的作用不仅是截留，而且还要起催化作用。天然锰砂含有高价锰的氧化物，能对水中二价铁的氧化反应起催化作用，大大加快其反应速度。一般认为二氧化锰的催化机理是二氧化锰先被水中的溶解氧氧化成高价锰的氧化物，高价锰再将二价铁氧化成三价铁。
由于上述反应进行得很快，所以大大加速了二价铁氧化成三价铁的速度。
因在二价铁氧化为三价铁的过程中，水中必须保持足够溶解氧，故在天然锰砂过滤除铁前，需将原水进行充分曝气充氧，使水中溶解氧达到所需含量。同时水中PH值必须大于5.5才能取得良好的处理效果，因为PH值小于5.5时，上述反应过程进行很缓慢，此时必须采用碱化措施。可投加石灰或烧碱，把PH值调整到大于5.5.经氧化后形成的氢氧化铁，在过滤过程中能被锰砂层截留。含铁量小于20mg/L的地下水可以采用曝气锰砂过滤除铁工艺。
天然锰砂滤池的构造和快滤池相同，各种形式的快滤池均可采用，只不过滤料和承托层的材料和高度不同而已。天然锰砂滤池采用的
锰砂滤料粒径比普通快滤池的大，一般为0.6-2.0mm；滤层厚度也大些，为800-1000mm。
