活塞式真空泵运转时，在电动机的驱动下，通过曲柄连杆机构的作用，使气缸内的活塞做往复运动。当活塞在气缸内从左端向右端运动肘，由于气缸的左腔体积不断增大，气缸内气体的密度减小，而形成抽气过程，此时容器中的气体经过吸气阀进入泵体左腔。当活塞达到最右位置时，气缸内就完全充满了气体。接着活塞从右端向左端运动，此时吸气阀关闭。气缸内的气体随着活塞从右向左运动而逐渐被压缩，当气缸内气体的压强达到或稍大于大气压时，排气阀被打开，将气体排到大气中，完成一个工作循环。当活塞再自左向右运动时，又吸进一部分气体，重复前一循环，如此反复下去，直到被抽容器内达到某一稳定的平衡压力为止。

     活塞泵适用于高压、小流量的场合，特别是流量小于100米3/小时，排出压力大于9.8兆帕时，更显示出它较高的效率和良好的运行性能。它吸入性能好，能抽吸各种不同介质、不同粘度的液体。因此，在石油化学工业、机械制造工业、造纸、食品加工、医药生产等方面应用很广。低中速活塞泵速度低，可用人力操作和畜力拖动，适用于农村给水和小型灌溉。靠活塞往复运动使泵腔(气缸)的工作容积周期性地变化来抽气的真空泵，又称活塞真空泵。往复真空泵的结构与往复活塞压缩机相似。工作时，吸气管接被抽真空容器，排气管直通大气。往复真空泵可用于真空蒸馏、真空浓缩、真空结晶、真空过滤、真空干燥和混凝土真空作业等。