真空助力器的工作原理主要基於真空（負壓）的作用，以增加駕駛員施加在制動踏板上的力量。其核心組件包括真空伺服氣室和控制閥，真空伺服氣室由前後殼體和夾在中間的伺服氣室膜片組成，將伺服氣室分為前後兩腔。
當駕駛員未踩下制動踏板時，真空助力器的內部處於一種平衡狀態，其中前後腔通過伺服氣室膜片隔開，並通過通道A和B與外界隔絕。發動機啟動後，由於真空單向閥的作用，伺服氣室的左右兩腔內產生一定的真空度。
當駕駛員踩下制動踏板時，控制閥推桿和控制閥柱塞向前移動，消除柱塞與橡膠反作用盤之間的間隙。這導致制動液以一定壓力流入制動輪缸，同時，空氣通過空氣閥進入伺服氣室的後腔，破壞了原有的氣壓平衡。
隨著空氣的進入，伺服氣室前腔和後腔之間產生壓力差，這個壓力差推動膜片隔板和制動主缸推桿向前移動。這一動作不僅放大了駕駛員的腿部力量，還確保了制動系統的快速和有效回響。
繼續踩下制動踏板會導致更多的空氣進入後腔，進一步增加前後腔之間的壓力差，從而增加制動壓力。當駕駛員鬆開踏板時，系統通過回位彈簧的作用回到初始狀態，為下一次助力做好準備。
總的來說，真空助力器利用真空（負壓）和氣壓差來增加施加在制動踏板上的力量，從而提高制動系統的效率。