羅茨泵是按羅茨鼓風機的原理工作的，如圖3-57所示。 
　　工作時，被抽氣體由進氣口進入轉子與泵體之間，這時一個轉子和泵體把氣體與進氣口隔開，被隔開的氣體（如圖上影線部分所示）在轉子連續不斷的一旋轉過程中，被送到排氣口。在圖3-57（a）中，Vo空間是處在封閉狀態的，因此，沒有壓縮和膨脹。但當轉子的峰部轉到排氣口邊緣時，由于VO部分的壓力較之排氣口處的壓力低，為了使相連體積內壓力均勻，氣體就會從排氣口處擴散到Vo區域，其擴散方向與轉子旋轉方向相反。當轉子再轉動時，把VO處的氣體壓縮到排氣口將其排出。這時轉子的另一面與進氣口相連部分則吸入氣體，當轉子不斷地旋轉時，重復上述抽氣過程不斷地排出流進來的氣體。這種工作過程相當于轉子空間由某一z*小值蝤加到z*大值，然后再由z*大值減小到z*小值。這就是羅茨真空泵的容積作用原理。

　　羅茨泵在入口壓力很低情況下工作時，由于轉子轉速很高(1000r/min～3000r/min)，轉子表面的線速度接近于分子的熱運動速度，這時碰撞在轉子上的氣體分子被轉子攜帶到壓力較高的排氣口，再被預真空泵排除。這就是羅茨真空泵的分子作用原理。