高真空分子泵的工作原理主要基于氣體分子的動量傳遞，其詳細過程如下： 分子泵的部件是高速旋轉的葉片（轉子），這些葉片與定子之間形成微小的間隙。當轉子的轉速達到每分鐘數萬轉的級別時，會產生強大的離心力場和牽引力場。此時進入氣隙的氣體分子會與快速運動的葉輪發生碰撞并獲得動量，沿著葉的螺旋槽道被加速并導向排氣口方向運動；同時受離心力的作用向四周擴散而被壓縮并從出口排出。這一過程中會發生多次碰撞、吸附及解吸作用使得大量動能轉化為內能或勢能而終消耗掉從而使氣體的壓力降低達到抽氣的目的。由于多級結構的設計每一級都進一步降低了系統的壓強直至實現所需的超高真空度通常可達到10^-9Torr甚至更低水平范圍。