伯努利吸盤的工作原理基於丹尼爾·伯努利的流體動力學原理，即流體速度的增加會導致流體壓力的下降。具體來說，當壓縮空氣在吸盤與待搬運物體表面之間的小間隙中高速流過時，氣流速度的增加導致流經間隙的空氣壓力下降，從而在吸盤與物體之間形成一個低壓區域。由於周圍空氣的壓強較高，這個高壓區域將物體推向低壓區域，使得物體被吸附在吸盤上，實現了非接觸式的吸附效果。
伯努利原理可以表述為：在理想流體中，當流體做穩定流動時，流體的壓強能與流體的速度有關，具體表現為流速增加時壓強降低，反之亦然。這一原理不僅適用於氣體，也適用於液體，是流體動力學中的一個基本概念。
伯努利吸盤通常由氧化鋁、碳化矽等具有高硬度、耐磨、耐熱、耐腐蝕等優良物理性質的陶瓷材料製成，使其能夠在真空環境中進行搬運，避免物體受到損壞和污染。