פעולת הניקוי של רכב שטיפה וטיאטוא היא תהליך מתמשך הכולל תיאום מדויק של מערכות מרובות, כאשר כל שלב מקושר באופן סבוך. ניתן לפרק את זרימת העבודה שלו למספר שלבי ליבה, המדגימים במלואם את התחכום של התכנון ההנדסי שלו.
השלב הראשון הוא שטיפה- מראש והרטבה. לפני שהרכב מתחיל את פעולתו העיקרית, חרירי לחץ מרובים- הממוקמים בחלק התחתון הקדמי או בצדדיו מרססים סילוני מים-בעוצמה-בנפח גבוה על פני הכביש. לסילונים אלו יש אנרגיה קינטית חזקה, המסוגלת לחדור ולהתפרק אבק, בוצה וכתמי שמן הנדבקים היטב למדרכה. במקביל, זרימת המים משמשת להרטיב את פני הכביש, ומונעת מאבק להסתובב באוויר במהלך הטאטוא לאחר מכן. שלב זה הוא הבסיס לכל תהליך הניקוי העמוק.
השלב הבא הוא ניקוי פסולת ואיסוף. לאחר שטיפת המים בלחץ-גבוהה, מברשות הצד בצורת-דיסק (הידועות גם בשם "דיסקים גורפים") המותקנות משני צידי הרכב מופעלות מיד. הם מתאימים את הזוויות שלהם במדויק כדי לעקוב אחר קווי המתאר של המדרכה, מסתובבים פנימה כדי לטאטא פסולת, חצץ והמזהמים שנעקרו מקצוות המדרכה ואזור רחב יותר לעבר האזור המרכזי מתחת לשלדת הרכב. במקביל, מברשת הגלילה האופקית הראשית (או "המטאטא הראשי") הממוקמת באמצע השלדה מתחילה להסתובב במהירות גבוהה. הוא אחראי להמשך קרצוף פני הכביש ואיסוף הפסולת שנסחפה פנימה על ידי מברשות הצד לרצועת פסולת מרוכזת.
השלב הבא הוא הקריטי ביותר: שחזור פסולת וביוב. מאחורי מברשת הגלילה האופקית, ובקרוב אחרי פני הכביש, נמצא התקן רחב הנקרא "מחבת היניקה" או "פה היניקה". זה מחובר למאוורר צנטריפוגלי- בהספק רב המונע על ידי מנוע העזר. כאשר המאוורר פועל, הוא יוצר לחץ שלילי חזק (אפקט ואקום) בתוך מחבת היניקה. אזור הלחץ השלילי הזה פועל כמו ראש שואב אבק ענק, שואב את תערובת הפסולת, המים והאוויר שנאספו מהשלבים הקודמים במהירות גבוהה לתוך מיכל הביוב הפנימי. כדי להפריד את האוויר מהחומר המוצק/נוזלי, מיכל הביוב מצויד במבדי הפרדת מים- באוויר ומסננים עדינים. האוויר הנקי נפלט, בעוד הביוב והפסולת נשמרים בתוך המיכל.
השלב האחרון כולל זרימת מים ופינוי פסולת. לאחר סיום הפעולה, הרכב ממשיך לאתר ייעודי ופורק את הפסולת ממיכל הביוב לנקודת איסוף פסולת או לרשת ביוב באמצעות מנגנון הרמה. רכבי שטיפה וטאטוא מתקדמים יותר מצוידים במערכות מיחזור מים שיכולות לשקוע, לסנן ולטהר את הביוב שנאסף, מה שמאפשר שימוש חוזר במים המנוקים לצורך שטיפת כבישים, מה שחוסך משמעותית במשאבי המים.
