羅茨真空泵(以下簡稱羅茨泵)是一種用一對高速旋轉的雙葉形(即“S”字型、草鞋型)轉子來抽除氣體的機械真空泵，其結構和工作原理與羅茨鼓風機相似。由于泵轉子與空腔之間經常保持不大的隙縫(0.1~0.15毫米)，從而保證在10-1~10-2乇之間有較大的抽速，這就剛好彌補了油封機械泵和油擴散泵在此壓力范圍內抽速很小的缺陷，在真空系統中起增壓的作用，所以又叫機械增壓泵。

羅茨泵在高壓力下，氣體分子平均自由程比隙縫的寬度要小(<0.1-0.15毫米)，相對來說隙縫就有相當大的通導能力，易使大量的氣體通過隙縫又返流到被抽容器中去，使泵不能有效地工作，相反，在低壓力下，氣體分子平均自由程增大，這時隙縫的通導能力就大為減小，即氣體漏過微小隙縫的阻力增大，使泵能有效地工作，獲得較高的壓縮比，即獲得較高的真空度。

因此，羅茨泵不能將被抽的氣體直接排向大氣，這樣它就必須配置前級真空泵，使羅茨泵的排氣端造成一定的預真空，否則不能獲得較高的真空度。并且會因過載過熱使轉子卡住甚至損壞。

羅茨泵所需的前級泵，根據抽氣系統的用途，可以選用能從大氣壓開始運轉的泵，如油封機械其空泵、水環真空泵、以及帶有大氣噴射器的水環式真空泵等。前級泵的大小，根據使用的條件和前級泵的抽氣特性，一般宜選用羅茨泵抽速的1/10-1/2。當泵在較高壓力下連續運轉時，應選用大抽速的前級泵，當泵在較高真空度下進行工作時，選用小抽速的前級泵。以油封機械真空泵而言，作為前級泵時，其抽速僅為羅茨真空泵抽速的1/4-1/10;但選用水環真空泵時，其氣量則應為羅茨泵的1/2^-1/3；另外，在羅茨泵和前級泵之間還使用小的羅茨泵時，其抽速則為大羅茨泵的1/2.5~1/5。

在不少情況下，選用水環式真空泵作為前級泵比其它真空泵更為有利。這不僅因為水環式真空泵有維修簡單、操作方便、故障少等優點，主要是由于它能夠抽除大量的可凝性蒸氣，當氣鎮油封機城真空泵排除可凝性蒸汽能力不夠、或者是抽吸的氣體會使泵油惡化而影響性能、及真空系統不允許油污染的時候，使用水環式真空泵更為有利。

羅茨泵-水環式真空泵機組廣泛地用于化工,食品升華干燥、高空模擬試驗等抽真空系統中。