水環(huán)真空泵的主要組件是葉輪和殼體。葉輪由葉片和輪轂組成。葉片為扁平徑向型或向前彎曲(朝向葉輪旋轉方向)。在殼體內形成有圓筒狀的空間，葉輪偏心地安裝在該空間內，同時，在殼體內的適當位置設置有吸入口和排氣口。吸氣口和排氣口通向葉輪側殼體的氣體分配器，以形成用于吸氣和排氣的軸向通道。
殼體不僅為葉輪提供了工作空間，而且還直接影響泵中工作介質(水)的運動，從而影響泵中的能量轉換過程。
在水環(huán)式真空泵工作之前，有必要向泵中注入一定量的水，這部分水起著能量傳遞和密封的作用。當葉輪由電動機驅動旋轉時，水在葉片的推力作用下獲得圓周速度。由于離心力，水向外移動，即，水具有從葉輪輪轂中流出的趨勢。并流向殼體的內表面，從而在殼體的內表面附近形成流動的水環(huán)。由于葉輪和殼體是偏心的，因此水環(huán)的內表面也相對于葉輪是偏心的。水環(huán)的內表面，葉片的表面，輪轂的表面以及殼體的兩個側蓋的表面封閉了許多彼此不連接的小腔室。由于水環(huán)和葉輪是偏心的，因此在不同位置的小腔室的容積是不相同的。
隨著葉輪的旋轉，小腔室的容積不斷變化。如果在將小腔室的體積從小變大的過程中，小腔室可以與吸入的氣體連接，則氣體將被連續(xù)吸出。當此腔室的體積從大變小時，請關閉它，以使吸入的氣體跟隨其后。
隨著空間的減少，它會壓縮。氣體壓縮到特定點后，空間與排氣口連通，即，可以排出壓縮氣體。