工作前泵內(nèi)必須充以一定數(shù)量的工作水是水環(huán)式真空泵能夠工作的必要條件。向泵充入水后，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，形成一緊貼泵殼內(nèi)壁的水環(huán)，水環(huán)內(nèi)表面與葉輪輪毅表面及兩側(cè)蓋端面之間形成一個(gè)月牙形的工作空間。該空間被葉輪的葉片分隔成若干個(gè)互不相通的腔室。這些腔室的容積隨著葉輪的回轉(zhuǎn)將會(huì)周期性地變大和變小。顯然，腔室容積變大時(shí)將吸入流體，腔體容積變小時(shí)將會(huì)擠壓和排出流體。吸入、壓縮和排出三個(gè)工作階段便組成了水環(huán)泵的一個(gè)工作循環(huán)。

以輸送氣體為例:

1)吸入過程—當(dāng)葉間轉(zhuǎn)過圖中的右半轉(zhuǎn)時(shí)，由于葉片外端與偏心的泵殼間的距離增加，葉間的液體就會(huì)被甩出，使葉間腔室的容積逐漸增大，氣體便通過側(cè)面的吸入口被吸入。

2)壓縮過程—當(dāng)葉間轉(zhuǎn)過吸入口開始進(jìn)入圖示左半轉(zhuǎn)時(shí)，由于泵殼與葉片外端的距離逐漸縮小，葉輪外按圓周方向高速流動(dòng)的液流便會(huì)擠入葉間。這樣，在葉間尚未與排出口相通時(shí)，其中的氣體便受到壓縮。

3)排出過程—當(dāng)葉間轉(zhuǎn)到與排出口相通時(shí)，葉間腔室中的壓力即會(huì)在瞬間與排出壓力相平衡，并在葉輪隨后的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于葉外的液體不斷擠入葉間，從而將氣體排出。

可見，水環(huán)泵的工作原理與葉片泵有非常相似之處，即都是靠工作腔室的容積變化來(lái)產(chǎn)生吸排，但兩者卻有著重要的差別。水環(huán)泵中的定子是由一個(gè)旋轉(zhuǎn)水環(huán)構(gòu)成的，而這個(gè)水環(huán)是由葉輪給予工作水的動(dòng)能所形成的。水環(huán)中的液體在圖示的右半轉(zhuǎn)中是靠葉輪帶動(dòng)其回轉(zhuǎn)而獲得了一定的能量，并被甩到葉外的流道中;而在其進(jìn)入左半轉(zhuǎn)后，也就只能憑借其已獲得的動(dòng)能擠入葉間，壓縮氣體。這樣，葉輪外的液體流速必然會(huì)隨著壓力的增加而降低。當(dāng)排出壓力升高到一定的數(shù)值時(shí)，葉輪外液體的速度也就會(huì)降到很低，從而不能進(jìn)入葉間去壓縮氣體。也就是說(shuō)，水環(huán)泵中的氣體在壓縮階段壓力能的增加，完全是靠工作水獲自葉輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換而來(lái)的。因此，水環(huán)泵的排出壓力不會(huì)像其他容積式泵那樣會(huì)隨排出負(fù)荷增加而不斷增加到危險(xiǎn)的程度，即水環(huán)泵的最高工作壓力(排出閥全關(guān)時(shí)的壓力)有限。