大氣泵由噴嘴、混合室和擴壓器組成,，并用管道與水環(huán)真空泵的進氣口連結(jié),，如圖1所示。

它的工作原理是:先開動水環(huán)真空泵,，以獲得大氣泵所需的預(yù)真空度,，也就是使噴嘴的進氣口與排氣口之間有壓力差，大氣便通過噴嘴流人泵內(nèi),。當壓力差為大氣壓力之半時,，工作介質(zhì)(空氣)經(jīng)過噴嘴的收縮段時得到加速。在經(jīng)過喉部時即達到音速,，繼續(xù)經(jīng)過噴嘴的擴張段時得到進一步加速,，最后以超音速射向擴壓器。此高速運動的氣流攜帶被程抽體,，造成混合室內(nèi)有較高的真空度,，以致將被抽容器中的氣體吸人。兩股氣流在混合過程中,，由于動量交換所產(chǎn)生的損失,，特別是經(jīng)過擴壓器收縮時，由于一系列激波所造成的激波損失,，使得混合氣流的速度逐漸減慢,，當進入擴壓器的喉部時，速度降到音速以下,，氣后經(jīng)過擴壓器的擴張段而使速度進一步降低,，壓強不斷增高，最后達到大氣泵的排氣壓強即水環(huán)真空泵的吸入壓強時,，由水環(huán)真空泵把氣體吸入,，然后排至大氣中。
當要求真空度更高時,，需將幾個大氣泵串聯(lián),，形成多級大氣泵，其后一級的大氣泵將前一級大氣泵排出的混合氣體抽走,，最后由水環(huán)真空泵排至大氣中,。其工作原理與一級大氣泵基本相同。

大氣水環(huán)真空泵主要特點是能得到較高的真空度，視大氣泵的具體級數(shù)而定,。大氣泵級數(shù)越多,，真空度越高,。但是,，隨著大氣泵的級數(shù)增多，實際抽氣能力要降低,，即抽氣量下降,。因此，要根據(jù)使用要求,，適當?shù)剡x擇大氣泵的級數(shù),。