多級泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)在獲取離心力，多級泵是離心泵的一種。多級泵按結(jié)構(gòu)可以分為很多種，每種結(jié)構(gòu)原理都不一樣。
一、余擺線式
在多級泵腔內(nèi)偏心裝有一個型線為余擺線的轉(zhuǎn)子，它沿泵腔內(nèi)壁轉(zhuǎn)動并將泵腔分成兩個可變?nèi)莘e。泵的動平衡性好，所以運轉(zhuǎn)較平穩(wěn)、振動亦小，轉(zhuǎn)速可以提高，可以做到尺寸小、抽速大，適合發(fā)展為大抽速的機械多級泵。由于吸氣管路短而粗，有利于提高多級泵低壓力下的抽速。
二、定片式
定片式多級泵在泵殼內(nèi)裝有一個與多級泵內(nèi)表面靠近的偏心轉(zhuǎn)子，泵殼上裝有一個始終與轉(zhuǎn)子表面接觸的徑向滑片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，滑片能上、下滑動將多級泵腔分成兩個可變?nèi)莘e。定片式多級泵抽速較小，有單級、雙級之分，泵的極限真空可達10-1Pa。多級泵的結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命較長和檢修容易，但由于其工作性能不如旋片泵，所以目前已經(jīng)很少生產(chǎn)和應(yīng)用。
三、旋片式
旋片式多級泵轉(zhuǎn)子以一定的偏心距裝在多級泵殼內(nèi)并與泵殼內(nèi)表面的固定面靠近，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個(或兩個以上)旋片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時旋片能沿其徑向槽往復(fù)滑動且與泵殼內(nèi)壁始終接觸，此旋片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，可將泵腔分成幾個可變?nèi)莘e。旋片式泵屬于低多級泵。它可以單獨使用，也可以作為其他高真空泵或超高多級泵的前級泵。旋片多級泵多為中小型泵，產(chǎn)品已經(jīng)系列化。旋片泵有單級和雙級兩種，一般多做成雙級的，以獲得較高的泵度。旋片多級泵絕大多數(shù)是單工作腔結(jié)構(gòu)，常用兩個徑向滑片，也有用三個斜置滑片的。貫穿滑片多級泵也有應(yīng)用。
四、滑閥式
滑閥式多級泵在偏心轉(zhuǎn)子外部裝有一個滑閥，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動滑閥沿泵殼內(nèi)壁滑動和滾動，滑閥上部的滑閥桿能在可擺動的滑閥導(dǎo)軌中滑動，而把多級泵腔分成兩個可變?nèi)莘e?；y式多級泵的抽氣原理與旋片泵相似，但兩者結(jié)構(gòu)不同?；y式泵是利用滑閥機構(gòu)來改變吸氣腔容積的，故稱滑閥多級泵。
五、多級噴射泵
常單級噴射器的由兩個或兩個以上的噴射器和冷凝器串聯(lián)組成，稱為多級噴射泵。冷凝器的作用是將混合物中的可凝性蒸汽部分凝結(jié)排除，以減少下級噴射器的負荷。
冷凝器安裝在第一級噴射器入口前，主要為了減少第一級泵的負荷。只有當(dāng)被抽混合物中含有大量的可凝性蒸汽，并且其蒸汽分壓強大于冷卻水溫所對應(yīng)的飽和蒸汽壓時方可使用。中間冷凝器安裝在多級泵中間，具體位置應(yīng)視進入冷凝器的混合物中的蒸汽分壓強及冷卻水溫而定，其作用是減少下級泵的負荷。后冷凝器安裝在末級噴射器之后，主要是為了消除末級噴射器的廢氣、噪聲，有時用來回收未級噴射器的余熱。