低温泵的工作原理是利用气体在超低温表面发生物理吸附而达到排气的效果，是获得洁净真空的一种有效、快捷的方法。
低温泵能够达到极高真空(10-11 Pa)，有排气速度快、无油和安装方向不受限制等优点。
低温泵的一级冷台上，设置屏蔽罩和挡板，温度维持在80K。二级冷台维持在15K，上面设置低温罩和活性炭吸附剂。
水蒸气凝固在80K屏蔽罩和80K挡板上；氮气、氧气和氩气凝固在15K低温罩上；
氢气、氦气和氖气被吸附在15K低温罩内侧的吸附剂上。
低温泵可以对所有气体排气，但是如果吸附的气体量过多，则排气速度降低。
这时，需要将低温泵加热，放出吸附的气体后，重新使用。
