A negatív nyomású vákuumszivattyú úgy működik, hogy mechanikusan vagy fizikailag kivonja a gázmolekulákat egy zárt térből, így a szivattyúkamrában a légköri nyomás alatti negatív nyomású környezetet hoz létre. Alapelve a mozgó alkatrészek, például rotorok, lapátok vagy örvények nagy sebességű forgása vagy oda-vissza mozgása, amely a gázt beszívja a bemeneten keresztül, összenyomja, majd a kimeneten keresztül kisüti, így vákuum környezetet alakít ki. A konkrét folyamat a következő három lépésre osztható:
Beszívási fokozat: A gáz a szívónyíláson keresztül jut be a szivattyúkamrába (pl. 40 mm átmérőjű). Ekkor a forgórész vagy a lapátok mozognak, növelve a kamra térfogatát és csökkentve a belső nyomást.
Tömörítési fokozat: Ahogy a mozgó részek tovább forognak (pl. 1470 RPM), a gáz a nyomónyomásig (pl. 32 mbar vízgőznyomás) összenyomódik.
Kiürítési szakasz: A sűrített gáz a nyomószelepen keresztül távozik. Ezzel egyidejűleg az olajkenő rendszer (pl. UL19 olajtípus) biztosítja a tömítést és a hőelvezetést (üzemi hőmérséklet 12-40 fok).