螺桿式無油機械真空泵是使用齒輪傳動同步反向旋轉的彼此嚙合而不觸摸的左螺桿與右螺桿作高速滾動，使用泵殼和彼此嚙合的螺旋將螺旋槽分隔成多個空間、構成多個級，氣體在持平的各個槽內 ( 柱形等螺距 ) 進行傳輸運動，但無壓縮，只要螺桿最末端的螺旋構造對氣體有壓縮效果。螺桿的各級間可構成壓力梯度，以渙散壓差和進步壓縮比。各部空隙和泵轉速對泵的功能有很大影響。在規劃螺桿各部的空隙時，要思考脹大、加工及安裝精度和工作環境 ( 如抽除含粉塵氣體等 ) 等。該泵與羅茨真空泵相同不設排氣閥。
     圖 25 為日本橙山工業股份有限公司的 SDV-1500 泵的構造示目的。泵是立式構造，進氣口在上方，排氣口在中部，下部為電機和光滑油池。螺桿轉子呈中空形，為懸臂支承構造。同步傳動齒輪坐落軸承支座下面。變頻電機經過聯軸節與自動轉子銜接。該泵的氣體途徑較短，且立式構造對掃除含微塵氣體較為有利。泵外殼有水冷卻，泵修理也便當。

這種類型的泵假如選用恰當的較簡略螺桿牙型截面，則制作簡略，可確保很高的加工精度，且簡單動平衡。