所谓“多级”是相对于传统意义上的“单级”罗茨泵而言的。罗茨型真空泵的工作原理和构造, 基本上和罗茨鼓风机相似。这种工作原理很早就被真空泵应用了。普通的单级和双级罗茨真空泵做为油封式机械泵的增压泵使用居多, 故称为机械增压泵。
干式罗茨泵是直接排大气的, 在一根轴上安有3～5级的罗茨型转子，即在转子轴上串联多级罗茨型转子，就是多级罗茨真空泵。各级转子由中间壁来隔离，形成相对独立的泵腔，各级泵腔之间通过上一级的进气口和下一级的排气口间的气流通道相连接。各级转子的直径和形状是相同的，而各级转子的宽度有时是不同的，向高压侧方向变窄了。
为了增加压缩比，气冷式三叶转子。多级罗茨真空泵的原理就是被抽气体从第一级的进气口进入泵腔，经一级压缩后，通过气流通道进入下一级泵腔中继续压缩，气体经过如此逐级压缩，最后从最后一级的排气口排出。简言之，“多级”就是“多缀转子”，“多级泵腔”，“多级压缩“