水環泵的主要部件是泵殼和葉輪。葉輪由12片平直的葉片組成，形成輻射狀，偏心地安裝在泵殼內。泵殼的截面呈圓形，泵內灌注一半體積的水。當葉輪旋轉時，水被甩向周圍泵壁.形成一個水環.而且水把葉片變成很多彼此隔開的密閉空間(葉輪是偏心安裝的，這些密閉空間的大小是不同的)。上方的空間小，下方的空間大，水環相當于一個水做成的活塞發揮著作用。氣體由下方的較大空間吸入，被旋轉葉片推到上方的空間變小,氣體被壓縮排出。吸入管與排出管分別裝在泵體上方兩側面，由于吸入空間靠下。壓出空間靠上，而且必須先吸后排，所以葉輪旋轉的方向只能順著這個方向(不允許反轉)。
水環泵的特點是結構簡單、緊湊;轉子可直接與電動機連接.不需變速裝置;排氣均勻，排氣量較大;易損件少，工作可靠;除軸承需潤滑外，其他部件無需潤滑;但由于泵內有水以及水蒸氣分壓存在，不能產生很高的真空度(真空達70%~90%)。
水環泵適用于抽含有液體的氣體(特別是輸送腐蝕性、爆炸性的氣體)。
