多级泵是离心泵一种，也是依靠叶轮旋转获取离心力，物料。待气体密度达到机械真空泵工作范围而被抽出,逐渐获高真空。
多级泵体中装有适量水作为工作液。当叶轮按顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，离心力作用，水形成了一个决定于泵腔形状近似于等厚度封闭圆环。水环下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片水环内有一定插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等若干个小腔。
以叶轮下部0°为起点，那么叶轮旋转前180°时小腔容积由小变大，且与端面上吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
综上所述，多级泵是靠泵腔容积变化来实现吸气、压缩和排气，它是可以变容积离心泵。
多级泵可用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。工业生产许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，多级泵到广泛应用。可抽除易燃、易爆气体，此外还可抽除含尘、含水气体，，水环泵应用日益增多。
