真空泵的工作原理主要基於通過機械、物理或物理化學方法，將氣體從被抽容器中抽出，以產生真空環境。
真空泵的主要類型包括變容真空泵和動量傳輸泵，其中變容真空泵通過改變泵腔的容積來吸入和排出氣體，而動量傳輸泵則依靠高速旋轉的葉片或射流來傳輸氣體分子。具體來說，變容真空泵如旋轉式葉輪泵和水環式真空泵，通過改變內部容積來吸入氣體並隨後將其排出，動量傳輸泵則利用高速旋轉的葉片或射流來傳輸氣體分子。
水環式真空泵的工作原理是葉輪偏心安裝在泵體內，旋轉時水被甩至泵殼內形成水環。水環的內表面與葉輪輪轂相切，形成一個月牙形空間，氣體被吸入並通過壓縮被排出。
旋片式真空泵的工作原理是轉子偏心安裝在泵腔內，旋片式端蓋彈簧等部件協助完成吸氣、壓縮和排氣過程。
蒸汽噴射真空泵則是通過拉瓦爾噴嘴將蒸汽減壓增速，與被抽介質混合後，進入擴壓器減速增壓，從而產生真空。
這些真空泵廣泛套用於化工、醫藥、食品、紡織等眾多領域，涉及氣體輸送、壓縮、過濾、蒸餾、乾燥等工藝過程。