水环式真空泵的叶轮与泵体呈偏心位里，两端由侧盖封住，侧盖端面上开有吸气窗口和排气窗口。分别与泵的入口和出口相通。当泵体内充有适量的水时，由于叶轮的旋转，水向四周甩出，在泵体内部和叶轮之间形成一个旋转的水环，水环内表面与轮毂表面及侧盖端面中间形成月牙形的工作空腔，叶轮上的叶片又把空腔分成若干个互不相通的、容积不等的封闭小室。在叶轮的前半转(吸入侧)，小室的容积逐渐增大，气体经吸入窗口被吸入到小室中，在叶轮的后半转(排出侧)小室容积逐渐减小，气体被压缩，压力升高，然后经排气窗口排出。水环泵工作时，必须从外部连续地注入一定量的水，以补充排气带走的损失水。这里的补充水除传递能量外，还起密封工作腔和冷却气体的作用。
