循環水式真空泵循環水原理不同于抽真空原理與射流式抽氣器，它屬于離心式機械泵。在圓筒形泵殼內偏心安裝著葉輪轉子，其葉片為前彎式。當葉輪旋轉時，工作水在離心力作用下形成沿泵殼旋流的水環，循環水式真空泵由于葉輪偏心位置，水環相對葉片作相對運行，使相鄰兩葉片之間的空間容積呈周期性變化，有如液體“活塞”在葉柵中作徑向往復運行。循環水式真空泵的水環需要用新的冷水連續進行補充，以保持穩定的水環厚度和溫度，主要是因為工作水與被壓縮氣體是一起排出來的。水環除起液體活塞作用之外，還有對縮壓過程，葉輪與配氣板之間，軸封件等作用。對應一家的水環厚度實際工作水溫與配氣孔布置是幾個主要影響因素。循環水式真空泵對抽氣量、工作效率以及可達真空度起著決定性作用。

循環水式真空泵在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中順時針方向旋轉時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環。水環的下部分內表面恰好與葉輪輪轂相切，水環的上部內表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環內有一定的插入深度）。循環水式真空泵此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那么葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當葉輪繼續旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。

循環水式真空泵主要用于醫藥、化工和生物制藥等行業的濃縮、結晶、干燥、分離及溶媒回收。其原理為在真空條件下，恒溫加熱，使旋轉瓶恒速旋轉，物料在瓶壁形成大面積薄膜，蒸發。溶媒蒸氣經玻璃冷凝器冷卻，回收于收集瓶中，大大提高蒸發效率。特別適用對高溫容易分解變性的生物制品的濃縮提純。