旋片真空泵的工作原理主要依賴於泵體內的旋轉的旋片和轉子。具體來說，旋片真空泵的組成部分包括定子、轉子和旋片，其中轉子被偏心地裝入定子腔內，轉子槽中裝有兩塊以上的旋片，有些泵旋片間還裝有彈簧。當轉子在定子腔內旋轉時，旋片在彈簧張力與本身離心力的共同作用下其端部緊貼於泵腔內壁滑動，周期性地將進氣口側的腔內容積擴大而吸入氣體，同時逐漸縮小排氣口的容積，將已吸入的氣體壓縮，然後從排氣口排出，從而達到抽氣的目的。
此外，旋片真空泵利用旋轉的葉輪將氣體吸入泵腔，然後通過旋轉的葉輪將氣體壓縮，最終將氣體排出泵體，從而實現真空的產生。在結構上，旋片真空泵可以將兩個單級泵串聯起來，形成雙級旋片式真空泵，以獲得較高的真空度。