油扩散泵作为低蒸汽压油运行。目的是通过容积式泵获得比仅可能获得的更高的真空(低压)。虽然它的使用主要与高真空范围(低至10-9毫巴)有关，但今天的扩散泵产生的压力接近10-10毫巴，适用于现代流体和附件。扩散泵之所以具有高真空和超高真空的吸引力，是因为它对所有气体的抽吸能力强，单位成本的抽吸速度低，而且它的速度与其他类型的泵在相同的真空范围内使用。扩散泵不能直接排放到大气中，因此通常使用反向机械泵来保持约0.1毫巴的出口压力。

油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸汽管、油底壳、加热器、扩散器、冷却系统和喷嘴组成。当前级泵将油扩散泵预抽至低于1帕的真空时，油底壳可以开始加热。沸腾时，喷嘴喷出高速蒸气流，热的运动气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。因此，气体分子获得动量，产生与油蒸汽分子相同方向的定向流动。到前一级，油蒸汽冷凝释放气体分子，被前一级泵抽走，达到抽气的目的。

高速喷射产生沸腾的液体，并通过喷射蒸汽引导组件。在喷嘴内部，层流变成超音速和分子。通常用于战斗机，以加强抽水作业。扩散泵采用外部冷却或气流或水管。由于扩散泵外壳外部蒸汽喷射冷却的影响，工作流体被浓缩、回收并被指示返回锅炉。泵送气体继续流入的压力不断增大，泵基础流经扩散泵出口，在此压缩辅助前级机械泵，排出环境压力。