气冷罗茨真空泵通过一对相互作用同步反向旋转“8”字形转子实现了抽气功能。当转子和泵体形成吸气腔时，两个转子之间始终保持密封，排气口的气体不返回进气口，实现抽气功能。转子的反向同步旋转是通过一对安装在转子轴上的齿轮来实现的。罗茨泵每秒可以高速运转1500~3000转，无需在泵腔内润滑，另外，要保证罗茨泵每秒高速运转1500~3000转，罗茨泵在高速下平稳运行，对转子进行良好的动平衡。高速旋转的转子和泵体之间没有直接接触，运动部件之间有一定的间隙。
气冷罗茨真空泵在进排气口之间设置内置溢流阀，其功能是当进排气口的压差达到一定值时，溢流阀自动打开时，排气口的部分气体通过打开的溢流阀返回进气口，大大降低罗茨泵和前级真空泵的运行负荷较低。同时，由于开启的溢流。阀门具有很强的排水效果，可以保证罗茨泵和前泵可以同时启动，而不会使罗茨泵和前泵通过载荷，并能提高罗茨泵机组在高入口压力下的泵速。