Mangano smėlio filtro terpės principas pašalinant kenksmingas medžiagas, tokias kaip geležis ir manganas vandenyje, daugiausia grindžiamas jo oksidacijos kataliziniu poveikiu. Pagrindinis mangano smėlio filtro terpės komponentas yra mangano dioksidas (MNO₂). Kai vanduo, kuriame yra geležies ir mangano, praeina per mangano smėlio filtro sluoksnį, Mno₂ bus redukuojamos reakcijos su dvivalente geležies (Fe²⁺) ir dvivalenčiam manganui (Mn²⁺) vandenyje, oksiduodami juos į trivalenį geležies (Fe³⁺) ir tetravalent mangano (MnO₂) arba aukšto vertės mangano oksidą.
Tiksliau, Mno₂ mangano smėlio filtro terpėje veikia kaip oksidantas, kuris vandenyje gali oksiduoti dvivalenčią geležies ir dvivalenčio mangano į didelio valimo metalo jonus. Šie aukšto valymo metalo jonai sujungia su hidroksido jonais (OH⁻) vandenyje, kad susidarytų hidroksido nuosėdos, kurias perima mangano smėlio filtro terpė ir išmatuojama iš sistemos plovimo proceso metu, taip pasiekiant kenksmingų medžiagų, tokių kaip geležies ir mangano vandenyje, tikslu.
Be to, mangano smėlio filtro medžiagos paviršiuje susidarys katalizinės „aktyvios filtro membranos“ sluoksnis, kuris gali dar labiau pagreitinti geležies ir mangano oksidacijos reakciją vandenyje ir pagerinti geležies ir mangano pašalinimo efektyvumą. Ši oksido plėvelė ne tik padidina filtro medžiagos adsorbcijos pajėgumą ir perėmimo efektyvumą, bet ir padeda apsaugoti mangano smėlio daleles viduje nuo erozijos.
