希克曼真空泵的工作原理主要基於偏心轉子的旋轉來形成泵腔內的容積變化，從而實現氣體的吸入和排出。具體來說：
吸氣過程：當偏心轉子順時針方向旋轉時，吸氣室容積增大，真空度降低，使得容器內的氣體被吸入泵腔。
排氣過程：在排氣過程中，泵腔體積減小，壓力升高，吸入的氣體通過油封排出泵外。
此外，希克曼真空泵的工作原理還涉及到使用水作為工作液。當葉輪旋轉時，水被拋向四周，形成近似等厚度的封閉圓環，稱為水環。葉輪與水環之間形成月牙形空間，這個空間被葉輪分成若幹個小腔。在葉輪旋轉過程中，小腔的容積由小變大時，氣體被吸入；小腔由大變小時，氣體被壓縮，最終通過排氣口排出泵外，從而產生真空效果。
希克曼真空泵的套用領域廣泛，包括化學工業中的氣體輸送、壓縮、真空過濾、減壓蒸餾、乾燥、結晶、吸收和反應器等，以及在煉油工業中的溶劑脫除等領域。