雙級旋片真空泵由兩個工作室組成。前級泵是低真空級，后級泵是高真空級，被抽氣體經后級進入前級，由排氣閥排出泵外。前、后兩級稍有不同：
　　后級的泵腔(缸)比前級大，前級和單極泵一樣，隨時有油進入泵腔，而后級僅在開始工作時存有少量的油，工作一段時間后，便沒有油進入泵腔了。后級工作時，一部分氣體從后排氣閥直接排到大氣中去，一部分氣體經由前級泵排到大氣中去；工作一段時間后，后級泵里的氣體經過壓縮后，壓強達不到一個大氣壓以上，推不開后排氣閥，這些氣體就從前級排出去。
　　抽氣時間一長，后級泵進氣口的壓強大大下降，泵的出口壓強也很小，進出口的壓強差也就小，被壓縮氣體返回的數量相應減少多同時，后級泵中易蒸發的油分子不斷被前級泵抽走，油蒸氣的分壓強因而就減小了。這樣可以提高泵的極限真空度，而油污染也比單級泵小。
　　一室和五室旋片的安裝位置是互相垂直的。因此，要讓一級排氣時二級正好是抽氣，使它們能同步地工作。
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