贝叶斯过滤器通过使用贝叶斯逻辑（或称贝叶斯分析法），对邮件的标题和内容进行分析，从而判断邮件是否是垃圾邮件。贝叶斯分析法是在18世纪英国数学家托马斯·贝叶斯的理论基础上发展而来的。
贝叶斯过滤器不是万能的。垃圾邮件一般包含有特定的文字，贝叶斯过滤器需要进行一段时间的学习，才能对垃圾邮件做出有效的拦截。贝叶斯过滤器会根据概率把邮件分类，比如："信任邮件"、"可疑邮件"等等。分类的类别可以由用户自己定义。
贝叶斯过滤器最好能与反病毒软件协同工作。因为恶意病毒或蠕虫病毒有时会通过邮件附件的方式进行传播，即使邮件的来源是安全的。