Принцип работы водокольцевого вакуумного насоса состоит в быстром вращении ротора, имеющего радиальные лопатки, вода отбрасывается к периферии и уплотняет полости между отдельными лопатками. Так как ось вращения ротора смещена относительно оси цилиндрической полости статора, при вращении ротора объемы, отсекаемые лопатками, меняются и таким образом осуществляется сжатие откачиваемого газа перед выбросом его в атмосферу через выпускное отверстие.

Наиболее часто такие насосы используются в системах большой производительности, в разных отраслях промышленности и транспорта. При этом в зависимости от рода откачиваемого газа может использоваться другая жидкость. Например, для откачки хлора — концентрированная серная кислота.