羅茨泵是一種雙轉(zhuǎn)子的容積式真空泵。在泵腔內(nèi)有兩個形狀對稱的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子形狀有兩葉、三葉和四葉的。兩個轉(zhuǎn)子彼此朝相反方向旋轉(zhuǎn)，由軸端齒輪驅(qū)動同步轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子彼此無接觸，轉(zhuǎn)子與泵腔壁也無接觸，其間通常有0.15~1.0mm的間隙，泵腔靠間隙來密封。

由于羅茨泵泵腔內(nèi)無摩擦，轉(zhuǎn)子可高速運轉(zhuǎn)，一般為1500~3000r/min，而且不必用潤滑油，可實現(xiàn)無油清潔的抽氣過程。泵的潤滑部位僅限于軸承和齒輪，以及動密封處。泵沒有往復(fù)運動部件，故可實現(xiàn)良好的動平衡。因而，羅茨泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，尺寸小可獲得大的抽速。

目前國內(nèi)外的羅茨泵，多數(shù)為臥式結(jié)構(gòu)，泵的進(jìn)氣口在上，排氣口在下，這種臥式結(jié)構(gòu)重心低，高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。羅茨泵的兩個轉(zhuǎn)子是通過一對高精度的齒輪來實現(xiàn)其相對同步旋轉(zhuǎn)的。

泵的傳動多為直聯(lián)式的，大泵則有皮帶傳動的。電動機(jī)與傳動齒輪，多設(shè)在轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)，安裝拆卸方便。主動軸傳遞的扭矩較大，軸要有足夠的強(qiáng)度和剛度，軸與轉(zhuǎn)子要固結(jié)牢靠。羅茨泵的密封很關(guān)鍵，主動軸外伸部分、兩個轉(zhuǎn)子的軸承與泵腔之間設(shè)有動密封，泵腔與各端蓋設(shè)有靜密封。

為了避免羅茨泵的誤操作，一般多設(shè)有旁路溢流閥。根據(jù)對羅茨泵的特殊需要，也有將油的齒輪箱，軸承等部件與泵腔做成分離式結(jié)構(gòu)的。

在羅茨泵的壓縮過程中產(chǎn)生的熱量被傳到轉(zhuǎn)子和泵體上。轉(zhuǎn)子很難將熱量傳至泵外，而泵體的熱量很容易被散失到周圍大氣中。因而轉(zhuǎn)子與泵體之間就出現(xiàn)了溫差。加劇了轉(zhuǎn)子的熱膨脹。當(dāng)泵負(fù)荷增大時，轉(zhuǎn)子膨脹會消失間隙，而被卡死。因此出現(xiàn)了氣冷式羅茨泵，用冷卻的氣體或大氣去直接冷卻熱態(tài)的轉(zhuǎn)子，從而減少了轉(zhuǎn)子與泵殼間的溫差，提高了羅茨泵的抗熱能力。

這種氣冷式羅茨泵可用于高壓差和高壓縮比的情況下工作，這種泵的結(jié)構(gòu)簡單，冷卻器與泵的出口相聯(lián)，便于維修和更換。由于散熱均勻，轉(zhuǎn)子和泵體之間的間隙仍可保持很小，有利于泵容積效率的提高。