Τα φίλτρα άμμου είναι γνωστά από την εφαρμογή τους σε μονάδες βιολογικού καθαρισμού και στις πισίνες. Η εφαρμογή του στις ιχθυοκαλλιέργειες αποτελούσε προ 30νταετίας μια συνήθη επιλογή η οποία όμως σήμερα έχει σχεδόν εξαφανιστεί. Ο λόγος είναι το γρήγορο φράξιμό τους επειδή το υλικό πλήρωσης που χρησιμοποιούν είναι η άμμος η οποία πολύ γρήγορα θα στομώσει από τα στερεά που θα κατακρατηθούν αποτελεσματικότατα στα ενδιάμεσα κενά των κόκκων της.
Οσο πιο λεπτή η άμμος τόσο πιο αποτελεσματικό το φιλτράρισμα. Εξυπακούεται ότι όπως και με το φίλτρο χαντρών, ένα φίλτρο άμμου απαιτεί το ίδιο και συχνότερα ακόμη καθαρισμό με αντιστροφή της ροής (backwashing). Παρόλα αυτά αποτελεί μια εξαιρετική λύση για μικρές ή πειραματικές μονάδες με μεγάλες απαιτήσεις σε καθαρότητα νερού.
Η αρχή λειτουργίας του έγκειται στη δημιουργία στρώματος υλικών επάνω στον κατάλληλα διαμορφωμένο διάτρητο πυθμένα του κλειστού δοχείου (ή της ανοιχτής δεξαμενής), με το κάτω στρώμα πέτρες ποικίλης διαμέτρου και με στρώση ή στρώσεις πάνω από αυτές άμμου ποικίλης διαμέτρου, με την πιο χοντρόκοκκη κάτω και την πλέον λεπτή επιφανειακώς. Τα φίλτρα άμμου δουλεύουν πάντοτε με καθοδική ροή νερού, το οποίο διερχόμενο από το άνω στρώμα της λεπτής άμμου απαλλάσσεται από τα στερεά τα οποία παγιδεύονται σε αυτό το στρώμα.
Το νερό διέρχεται εύκολα διά μέσου των κατώτερων χοντρόκοκκων στρωμάτων, συλλέγεται στο βυθό και εξέρχεται στο σωλήνα εξόδου. Στην ουσία, τα κάτω αδρά στρώματα δεν είναι τίποτα άλλο παρά υπόστρωμα στήριξης του άνω λεπτόκοκκου στρώματος άμμου το οποίο επιτελεί όλο το φιλτράρισμα.
Στα φίλτρα άμμου σε κλειστό δοχείο δεν υπάρχουν διαφορετικών διαμέτρων κόκκων στρώματα άμμου παρά ένα μόνο μέγεθος υπολογισμένο να μην διαφεύγει από τους πόρους της διάτρητης “κρισάρας” στήριξης της μάζας της. Τα φίλτρα αυτά ονομάζονται φίλτρα ταχείας άμμου (rapid sand filter) και απαιτούν αντλία για να οδηγήσει με πίεση το νερό να διέλθει διαμέσου του στρώματος της άμμου.