然而，在医学上，生物洁净室通常用于控制微生物污染。在生物洁净室中，这些微生物多由细菌和真菌组成，粒径在0.2um以上，常见的细菌都在0.5um以上，且大多附着在其他颗粒上。生物污染的渠道不仅仅是通过空气，还与人体和操作人员的服装有关。在医学研究领域，生物实验室、无菌实验室以及用于生化和医学实验的“特殊动物”饲养室也需要控制微生物污染。
净化工程单向流动洁净室一般有两种类型，即水平流动和垂直流动。在水平流动系统中，空气从一面墙流向另一面墙。在垂直气流系统中，空气从天花板流向地面。当洁净室内悬浮颗粒或微生物浓度较低时，采用单向气流。这种洁净室以前被称为“层流”洁净室。单向流和层流的名称描述的是空气在一个方向（垂直或水平）以0.3到0.5米/秒（60到100英尺/分钟）的平均速度通过空间的流动。
空气从洁净室天花板上的空气过滤器输送到房间。就像空气活塞一样，气流向下流过房间，把污染物带出地面。与外部的一些新鲜空气混合后，再循环到空气过滤器。由人员和工艺产生的悬浮污染可以被这种空气立即清除，而湍流通风系统使用混合和稀释原理。在没有任何障碍物的空房间里，风速低得多的单向气流可以迅速清除污染物。但在手术室里，机器和在机器周围走动的人会对气流造成障碍。
障碍物会使单向流变成湍流，从而在障碍物周围形成气团。 人类的运动也会使单向流动产生湍流。在这些湍流中，由于风速较低，空气的稀释程度较低，导致污染浓度较高。因此，净化工程风速必须保持在0.3m/s~0.5m/s（60ft/min~100ft/min）的范围内，以便中断的单向流能够迅速恢复，并充分稀释障碍物周围湍流区的污染。单向流可以用风速来正确表示，因为风速越高，房间越干净。而每小时换空气的次数与房间的容积有关，比如吊顶的高度，所以不适合单向流动。单向室的空气体积是紊流室的许多倍（10到100倍）。