柴油碳微粒滤清器（diesel particulate filter，缩写成DPF）的作用是捕捉收集柴油燃烧废气，并过滤碳微粒。当捕集的碳微粒多到某种程度时，ECU行车电脑会进行“滤清器再生”，将滤清器内的碳微粒燃烧成二氧化碳排出，以净化过滤器维持过滤功能。
简单地说，与三元触媒转换器结合在一起的柴油碳微粒滤清器就是一个会自动加热的过滤器，可以降低柴油燃烧后的黑烟排放。因为柴油引擎的物理特性，排放废气时含有黑烟碳粒，所以以往柴油车给大家的刻板印象就是“乌贼车”。随着环保意识高涨与科技发达，现今的柴油车在加装这种装置后可以大量减少黑烟，以符合环保法规的要求。所有柴油燃烧后而产生的碳微粒子会被此装置拦截且暂时储存，再利用引擎排放的热气将储存于滤清器内的碳微粒子燃烧分解、氧化成二氧化碳，然后经由排气系统排放出去。
柴油引擎的废气排放主要会产生下述几种物质：
燃烧碳微粒子的动作并非随时都在进行，而是利用废气的压差感知器来侦测其储存量。一旦达到饱和量，ECU行车电脑会发出讯号进行“滤清器再生”，提高引擎的工作温度，利用引擎产生的高温废气（大约600℃至650℃）燃烧储存在滤清器内的碳微粒子。驾驶者并不会从仪表板接收到任何的警告，或者感觉到任何的燃烧动作。目前全球汽车厂对于“滤清器再生”的方式主要包括：电加热、喷油催化燃烧、柴油燃烧器等，而安装柴油碳微粒滤清器可以有效降低HC、CO、PM等三种污染物的排放量。
如同触媒转换器一样，原则上滤清器并不需要清洗或定期更换，除非使用不合乎柴油DPF汽车规范的机油（应使用C3以上认证等级之机油），无法燃烧的灰分逐渐阻塞滤清器，将无法于再生自清程序中燃烧掉。如果行驶里程超过30万或100万公里（依滤清器厂商发布规格而定），虽然自清再生程序正常但仍非常缓慢地阻塞。如果汽车本身的再生自清机制故障损坏，例如差压感应器、DPF温度感应器、自清供油泵浦或柴油汽化器等，将会造成引擎无法自行燃烧碳微粒子，使得DPF急性大量阻塞。假设出现这种状况，可委请维修厂的技师使用电脑程式，执行燃烧储存在滤清器里的碳微粒子，以检查何项自清机制元件故障造成无法再生自清。如果滤清器损坏需要更换，某些无良驾驶会直接拔除而非更换。这在家用小型柴油车比较常见，因为这类柴油车价格低、使用者容易感受到更换滤清器的负担，这是小型柴油车辆开始遭到各国政府抵制的原因之一。
