多級泵是離心泵的一種，也是依靠葉輪的轉動來獲得離心力，從而物料。當氣體密度達到機械真空泵的工作范圍時，將其抽出，從而逐漸獲得高真空。

水環的下內立式不銹鋼多級泵的工作原理表面剛好與葉輪輪轂相切，水環的上內表面剛好與葉片頂部接觸。事實上，葉片在水環中有一定的插入深度。此時，葉輪輪轂和水環之間形成一個月牙形的空間，這個空間被葉輪分成幾個葉片數相同的小空腔。

如果以葉輪下部為0°為起點，在葉輪旋轉180°之前，小腔的容積由小變大，管道離心泵與端面上的吸入口相通，此時氣體被吸入，吸入結束后，小腔與吸入口隔離；當葉輪繼續旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口連通時，氣體從泵中排出。綜上所述，立式不銹鋼多級泵是通過改變泵腔的容積來實現吸入、壓縮和排出，所以是一種變容積離心泵。