Máy bơm chân không cánh quay hoạt động bằng cách sử dụng lực ly tâm để quay các cánh trên bề mặt tròn của hình trụ, theo đó các túi khí được đẩy từ cổng vào đến cổng ra khi áp suất không khí tăng lên. Không khí áp suất thay đổi từ cổng vào sang cổng ra do thể tích không khí giảm bên trong xi lanh khi các cánh quay.
Một rôto được đặt gần đỉnh của xi lanh của máy bơm hơn. Các cánh được gắn vào rôto tạo ra một thể tích không khí cụ thể tại cổng vào. Rôto quay và khối lượng không khí được đẩy theo chuyển động tròn về phía cửa ra. Áp suất không khí tăng do có một buồng nhỏ hơn gần cổng ra hơn. Khi áp suất không khí đạt đến mức tối đa, không khí sẽ bị đẩy ra khỏi máy bơm. Quá trình bắt đầu lại khi các cánh quay trở lại cổng vào.
Máy bơm chân không cánh quay được sử dụng để làm khô đông lạnh, kỹ thuật quy trình và phân tích hóa học, theo Pfeiffer Vacuum. Một số mô hình bơm chân không cánh quay yêu cầu chất bôi trơn dầu để giảm ma sát. Các máy bơm khác ngăn dòng khí ngược vào hệ thống để đạt được áp suất không khí tối đa. Các van an toàn có thể được lắp đặt để giảm áp suất không khí khi máy bơm ngừng hoạt động.