罗茨真空泵的结构概略图如下图所示。
在泵室内，两个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，通过齿轮比为1的一对齿轮带的运动，进行相互反向的同步旋转运动。
在转子之间，转子和泵壳内壁之间有一定的间隙，可以高速运转。
罗茨泵是没有内压缩的真空泵，因为通常压缩比低，所以高中真空泵需要前段泵。
罗茨泵的极限真空除了取决于泵自身的结构和制造精度之外，还取决于前段泵的极限真空。 为了提高泵的极限真空度，可以串联使用罗茨泵。
罗茨泵的工作原理
抽出罗茨泵时，两个转子由传动比为1的一对齿轮驱动，进行相互反向的同步旋转运动。 转子之间不接触，其间有间隙。
罗茨泵的抽气特性
在宽的压力范围内有很大的吸引速度
转子之间、转子与泵室壁之间有间隙，泵室内运动部件无摩擦，不需润滑，泵室内无油
转子形状对称，动平衡性能良好，运行顺畅，选择高精度齿轮传动，运行时噪音低，可获得高转速(提升速度)
罗茨泵在抽气过程中其工作空间的容积不变，即“无内压缩”，这与很多可变容量式真空泵不同。
气体的排出：当转子的顶部转动排气口的边缘，封闭空间与排气侧相通时，由于排气侧的气体压力高，一部分高压气体被推到封闭空间，使空间内的气体压力突然上升到排气压力，即所谓的“外压缩过程”。
转子持续旋转时，气体排出泵外。