在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动做彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故中、高真空罗茨泵需要前级泵。因此，罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空度。

　　罗茨泵的工作原理既具有容积泵的工作原理，又有分子泵的抽气效应。

　　由于转子的连续旋转，被抽气体从泵进气口吸入到下转子与泵壳之间的空间V0内，吸气后V0空间是全封闭状态。随着转子的转动，封闭的V0空间与排气口相通，由于排气侧气体压力较高，引起一部分气体反冲过来，使V0空间内的气体压力突然增高。当转子继续转动时，V0空间内原来封入的气体连同反冲的气体一起被排向泵外。这时，上转子又从泵入口封入V0体积的气体。由于泵的连续运转，使两个转子不停地形成封闭空间V0又不停地将封闭空间玑内的气体排出泵外，从而实现了抽气的目的。