O aerossol pode ser separado por tamanho usando dispositivos como ciclones, impactadores clássicos, impactadores virtuais e filtros antes da detecção. Esses mesmos componentes também podem ser usados para concentração e coleta de aerossóis, conforme descrito abaixo. Outros métodos que envolvem efeitos eletrostáticos e ultrassônicos estão sendo investigados para concentração e separação de aerossóis, mas esses métodos são menos desenvolvidos e não estão disponíveis para implementação em curto prazo.
Os ciclones utilizam o fluxo vorticoso para remover partículas grandes indesejadas do aerossol. Idealmente, a curva de coleta de um ciclone seria uma função degrau, com as partículas maiores que o limite de corte sendo coletadas e as partículas menores que o limite de corte passando pelo ciclone. Na prática, a distribuição de tamanho das partículas coletadas tem um formato sigmoidal. Aumentar o limite de corte de tamanho, mantendo a mesma vazão, aumentará o tamanho físico necessário para o separador ciclônico. Ciclones com paredes molhadas podem ser usados para a coleta e concentração de aerossóis em um líquido. Nesse caso, as partículas da fração de maior tamanho são coletadas em um líquido que se move na parede do ciclone.
Impactadores aceleram as partículas em um jato em direção a uma superfície (impactadores clássicos) ou em direção a um bocal (impactadores virtuais). Ambas as abordagens podem ser usadas para remover partículas grandes do fluxo de ar da amostra e normalmente apresentam curvas de corte sigmoidal mais acentuadas do que os separadores ciclônicos. As partículas restantes podem então ser coletadas por meio de um filtro, ciclone ou impacto em uma superfície ou em um líquido. Os impactadores clássicos são compactos, mas precisam ser limpos com frequência. Os impactadores virtuais reduzem o problema da limpeza, mas são mais caros de construir do que os impactadores clássicos. Impactadores foram configurados para coletar partículas de 0,1 a mais de 10 µm com eficiência razoável.