多级泵是一种为获得离心力而依赖叶轮旋转的离心泵。气体密度提取到机械真空泵的工作范围，逐渐获得高真空。
在多级泵里装入适量的水作为工作液体。当叶轮顺时针旋转时，水被叶轮向四面抛出，由于离心力的作用，水根据泵腔的形状形成了与相同厚度相似的闭合环。水环的下部内表面与叶轮轮毂完全相切，水环的上部内表面与叶片的顶部完全接触(实际上，叶片在水环内具有一定的插入深度)。此时，叶轮轮毂和水环之间形成了新月空间，该空间被叶轮分成与叶片数相等的小型腔。
从叶轮底部0开始，在旋转前180处，小腔的体积从小变大，与端面的进气口连接，气体被吸入，吸入结束后，小腔与进气口隔离。叶轮继续旋转，小空腔会大大减小，气体会压缩。小空腔与排气口连接时，气体从泵中排出。综合上述，多级泵是为了吸气、软化轴泵压缩和排气而通过泵室体积的变化实现的，因此体积变化的离心泵。
多级泵可用于石油、化学、机械、矿山、轻工业、医药、食品等许多工业部门。多级泵广泛应用于真空过滤、真空转换、真空供应、真空蒸发、真空浓缩、真空再循环、真空脱气等工业生产的许多工序中。可以提取易燃、易爆、粉尘、水分含量高的气体，水环泵的应用正在增加。
