Kõrge efektiivsusega tahkete osakeste õhufiltri (HEPA) vaakum sisaldab filtreerimissüsteemi, mis eemaldab järjekindlalt väikseimad õhus olevad tahked osakesed, tekitamata protsessist mingeid kõrvalprodukte. Turul on kolme tüüpi filtreerimistolmuimejaid: tõelised või suletud HEPA-tolmuimejad, tihendita HEPA-tolmuimejad ja HEPA-laadsed tolmuimejad. Sertifitseeritud, tõelisel või suletud HEPA-tolmuimejal on suletud filtreerimissüsteem ja seda soovitatakse sageli hingamisteede haigustega inimestele. Mudelitel, mida turustatakse HEPA-tolmuimejatena, kuid mille filtreerimissüsteem on avatud, on autentne HEPA-filter, kuigi kinnijäänud osakesed võivad välja pääseda. HEPA-sarnaseks märgistatud tolmuimejatel võib olla HEPA-ga sarnane filter, kuid see ei vasta tõelise HEPA-tolmuimeja sertifikaadi nõuetele.
Kõik tõelised HEPA-tolmuimejad peavad püüdma kinni 99.7–99.9% õhuosakestest, mille suurus on kuni 0.3 mikronit; HEPA sertifikaat on märgitud vaakumi etiketile. Euroopas nimetatakse HEPA-sertifikaadiga tolmuimejat 13. või 14. klassi HEPA-ks. Sertifitseeritud suletud HEPA-tolmuimeja on konstrueeritud nii, et kogu vaakumisse sisenev õhk peab enne masinast väljumist läbima filtreerimissüsteemi. Kõik seda tüüpi tolmuimeja poolt kinni püütud õhuosakesed jäävad tolmuimeja sisse, kuni filter on puhastatud või tühjendatud. Seetõttu soovitavad arstid sageli astma, allergiate ja muude hingamisteede tervisehäiretega patsientidele suletud HEPA-tolmuimejaid.
Suletud HEPA-tolmuimejad võivad kasutada ühte filtrit või mitut filtrit. Vaakumi nõuetekohaseks toimimiseks tuleks filter eemaldada vähemalt kord aastas. Mõned filtrid on pestavad ja teised on ühekordsed. Korduvkasutatavad filtrid on esialgu kallimad, kuid võivad pikemas perspektiivis ostja raha säästa.
Mõned tolmuimejad kasutavad tõelisi, sertifitseeritud HEPA-filtreid, kuid neil puudub suletud filtreerimissüsteem. See tähendab, et vaakum võib koguda 99.7–99.9% kuni 0.3 mikroni suurustest õhuosakestest, kuid osa neist osakestest võib sattuda tagasi keskkonda. See on tingitud asjaolust, et kogu õhk ei ole enne vaakumist väljumist sunnitud filtrit läbima. Süsteem on lekkiv ja õhk võib vaakumisse sattudes pragudest välja pääseda.
Samuti on olemas HEPA-laadsed vaakumid, millel on sildid, mis väidetavalt püüavad kinni 85% või 90% õhuosakestest, mille suurus on kuni 0.1 mikronit. Need tolmuimejad võivad tunduda üsna sarnased ehtsa sertifitseeritud HEPA tolmuimejaga, kuid nende masinate filtrid ei ole läbinud sama ranget testimist. Nende HEPA-laadsete tolmuimejate osakeste suurus 0.1 mikronit ei ole nii väike kui see, mida sertifitseeritud suletud HEPA-tolmuimeja suudab eemaldada. See tähendab, et tarbijal ei pruugi olla võimalik majapidamisest tolmulestasid ja õietolmu eemaldada, mistõttu ei pruugi see masin olla allergikutele või muude sarnaste seisunditega inimestele parim valik.