由于水環真空泵中需要運輸的氣體被壓縮后是等溫的故可用來抽除易燃易爆或含塵含水的氣體,要工作時只要向泵體中裝有適量的水作為工作液可以按照當葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉時水會被葉輪拋向四周,在離心力的作用下水液又可以形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環而且正是因為水環的上部分內表面與葉輪輪轂相切并且下部內表面剛好與葉片頂端接觸。
此時葉輪輪轂與水環形成了一定的空間并且這個空間液可以被分成若干個小腔并當葉輪的上部0°為起點那么葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大且與端面上的吸氣口相通,如果此時氣體被吸入后當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續旋轉時小腔由大變小使氣體被壓縮并且當小腔與排氣口相通時氣體便被排出。
由上可知水環真空泵的工作原理是靠泵腔容積的變化來實現吸氣、壓縮和排氣的并且這樣的原理所使用的配置可以更加靈活使用的范圍會更廣。