真空泵機組是將不同類型的泵串聯在一起的機組設備，有比較大抽氣速率，而且可以更好的適應使用環境。機組的串聯方式有多種，主要根據前級泵的變化而命名，它的工作原理自然也跟不同泵的選擇有關。
真空泵機組的工作原理：
1、水環式真空泵工作原理
水環式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內。泵內注入一定量的水。葉輪旋轉時，將水甩至泵殼形成一個水環，環的內表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經進氣管進入泵內進氣空間。隨后氣體進入左半部，由于轂環之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經排氣空間及排氣管被排至泵外。
2、旋片式真空泵工作原理
旋片式真空泵（簡稱旋片泵）是一種油封式機械真空泵。其工作壓強范圍為101325~1.33×；10-2（pa）屬于低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫藥等生產和科研部門。
3、羅茨真空泵工作原理
羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉子的不斷旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0內，再經排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態，所以，在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動時，氣體排出泵外。