乾泵的工作原理主要依靠轉子在泵腔內的高速旋轉來產生離心力，從而將氣體排出泵腔，實現真空的提取。
乾泵腔內沒有潤滑油或任何其他工作介質，這使得它能夠直接將氣體排入大氣中。乾泵的轉子通常設計成相同的斷面，並固定在兩個平行的軸上，這些轉子通過一對時限齒輪連線，並調整到適當的間隙，以防止相互接觸。工作時，泵腔的容積周期性地變化，從大到小和從小到大，利用這種容積變化和氣體通道的啟閉作用實現抽氣功能。
此外，乾泵的葉輪由電機驅動高速旋轉，通過離心力將氣體排出泵體。在泵室內，還使用氣體分離器或附加裝置來分離大部分氣體，進一步降低氣體壓力，從而增強抽氣效果。乾泵的連續工作最大入口壓力可達5000Pa，能夠直接排大氣。