超高真空系统所用的主泵有油扩散泵、溅射离子泵、钛泵(蒸发式或升华式钛泵)、涡轮分子泵、低温泵等。近年来国内有用锆-铝吸气剂泵与其他泵类组合抽气来获得超高真空。

对超高真空系统使用的真空泵要求，除通常的选泵原则外，还有

(1)主泵极限真空要比真空装置的工作真空度高一个到一个半数量级；

(2)在真空装置工作真空范围内，真空泵要有足够的抽速，以便排走装置中气体；

(3)主泵或者主泵入口到真空室排气口的管道、冷阱、挡板、阀门等均能经受250-450℃的烘烤;

(4)主泵对被抽气体有选择性抽气时，应配辅助泵联合抽气;

(5)真空泵所用钢材应选用不锈钢。

用油扩散泵作主泵应尽量减少油蒸气对被抽容器的污染。用机械捕集器加到扩散泵入口上可以有效阻挡油分子的通过;使用硅油275或聚苯醚作扩散泵的工作液，可望得到优质真空;在扩散泵与容器间装入液氮冷凝捕集器或分子筛吸附阱。可获得10-8Pa的压强。两个油扩散泵串联，加上液氮冷阱.可获得l0-9Pa的真空度.

作为油扩散泵的前级泵.常用油封机械泵。因此，对机械泵油污染也要防止，尤其要防止机械泵预抽时油的污染。

涡轮分子泵与机械泵串联可以获得10-8Pa的极限压强。由于分子泵工作时对重分子(油的分子量在300~650范围，属于重分子)压缩比大.轴承和机械泵的油蒸气难以返回到高真空部分。    用低温泵作为主泵，串联或并联分子筛吸附泵(预真空泵)，即构成了无油超高真空系统。同样也可以用机械泵作为预真空泵，在机械泵入口管道上设置油蒸气捕集器。