在井下油水分离系统中最重要的两个子系统是油水分离器子系统和潜油电泵子系统。这两大子系统构成一套完整的可实现井下油水分离功能的装置。其中，潜油电泵子系统提供分离、举升与注入所需要的能量，而油水分离器子系统来实现能量的分配。
根据采出液进入油水分离器和潜油电泵机组先后顺序的不同，井下油水分离系统可以分为两大类型—‘推入型(pushthrough system)"和“拉出型(pullthrough system)"。在以往的现场实际使用中，大部分使用的是“推入型系统’’。
(1)推入型系统：推入型系统是指由产出层流出的原油液首先进入潜油电泵机组，经过离心泵增压后，被“推入"到油水分离器中进行油水分离的系统。在这种结构中，潜油电泵机组
的出口直接与油水分离器的入口相连。在一些场合下，当注水压力等于或高于举升压力时，潜油电泵可以同时用于注水和举升，此时只需要一个泵就可以。当注水压力低于举升压力时，通常会安装另一个泵用于举升。在推入型系统中使用两个泵的首要原因是为了减少能量的消耗。当注水压力低且含水量高时，能量的节约是非常明显的。在这种情况下，总的产出液积只与注入所需的压力有关，同时举升泵只需要产生将油液举升到地面所需的压力即可。这种能量需求上的减少，一方面可以安装更低功率的电机，减少能量需求，延长电机寿命，另一方面在不增加电机尺寸和能量消耗的情况下，可以增加产量。
(2)拉出型系统：拉出型系统是指从生产层出来的采出液先进入水力旋流器进行油水分离，然后被潜油电泵“拉出"水力旋流器，进入泵内进行举升和注水。在这种结构中，泵入口与水力旋流器底流口相连，将其分离出的水拉出，同时提供注水所需的压力，将水注入到地层之中。除非油井是自喷井(不需要人工举升装置)，否则还需要另一个潜油电泵用于将富油液举升至地面。无论系统本身是推入型结构还是拉出型结构，作为举升泵(如果使用的话)的潜油电泵总是起到将分离后的液体“拉出”水力旋流器的作用。
(3)两种系统比较：以上两种结构的系统各自都有一些缺点：推入型系统一一采出液首先进入潜油电泵，由于泵的剪切作用，油滴被剪切得更小，从而使分离效果变差。泵的水力效率和油的化学作用也会影响这种风险。拉出型系统一一采出液首先进入水力旋流器，采出液中的游离气体以及入口混合物的不均匀性会导致分离效果变差。