气冷罗茨真空泵和普通罗茨真空泵的结构原理没有太大区别。连接的冷却器主要设置在泵出口处，并且冷却气体被引入泵的两侧以冷却转子。采用这种结构，罗茨真空泵的实施可以直接在大气压下启动并独立工作。独立直风，气冷罗茨真空泵限压泵约为1×104Pa，可以串联下限压力。工作压力可达88kPa。风冷RozRoots真空泵不仅可以直接在大气压下工作，而且在高压段具有稳定的泵送速度曲线，可以大大缩短泵送阶段的泵送时间。与其他直接密封泵相比，抽速高，气冷罗茨真空泵在高压条件下具有良好的节能特性。

罗茨真空泵的转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内，再经排气口排出。由于吸气后空间是全封闭状态，所以在罗茨真空泵泵腔内气体没有压缩和膨胀。

当转子顶部转过排气口边缘，空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间去，使气体压强突然增大。当罗茨真空泵转子继续转动时，气体排出泵外。

罗茨真空泵在泵腔内，有二个8字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。