低温泵的抽气原理主要是利用低温表面抽除真空容器中的气体来获得和保持真空。低温泵抽除气体的方式主要有两种形式：低温冷凝和低温吸附。
低温泵主要由泵壳、障板和冷屏、冷头、二级冷板等组成。为了监测到低温泵的使用情况，在障板、冷屏以及二级冷板上安装了硅二极管，可以监测到低温泵内的温度。
低温泵是依靠小型制冷机提供冷量，将二级冷板冷却到12K以下，使低温表面具备抽气能力。
利用液氮提供80K左右的冷屏蔽，为二级冷板提供冷背景，并冷凝大量水汽等，保证冷板具备持续抽气能力，提高极限真空。
不锈钢泵壳提供密封环境，支撑内部和外部设备及部件，形成泵体。
泵口的障板主要是为进入泵内的气体遇冷，并冷凝部分气体，保护冷板不受热冲击。
这三部分从外到内温度从高到低，要求互不接触， 互相热隔绝，逐层提供冷屏蔽。
