水環式真空泵的工作原理是：水環式真空泵圓柱形泵缸內注入一定量的水，星形葉輪偏心地裝在泵缸內，當葉輪旋轉時，水受離心力作用被甩向四周而形成一個相對于葉輪為偏心的封閉水環。水環式真空泵中被抽吸的氣體沿吸氣管及接頭由吸氣孔進入水環與葉輪之間的空間，右邊月牙形部分，由于葉輪的旋轉，這個空間容積由小逐漸增大，因而產生真空抽吸氣體。水環式真空泵隨著葉輪的旋轉，氣體進入左邊月牙形部分。因葉輪是偏心旋轉的，此空間逐漸縮小，氣體逐漸受到壓縮升壓，氣與水便由排氣孔經接頭沿排氣管進入水箱中，自動分離后再由放氣管放出。水環式真空泵中廢棄的水和空氣一起被排到水箱里。

    水環式真空泵的特點是結構緊湊、工作平衡可靠和流量均勻，所以化工生產中多用來輸送或抽吸易燃、易爆和有腐蝕性的氣體。水環式真空泵由于葉輪攪拌液體，損失能量大，故其效率很低。