罗茨水环真空机组的工作原理，用于较高真空的罗茨真空泵(机械增压泵)不能直排大气，如直排大气会形成罗茨真空泵吸气口与排气口压差太大，如单纯加大罗茨真空泵电机功率又会形成罗茨真空泵过热致使罗茨真空泵转子之间的微小空隙很快因热膨胀而卡死。为确保罗茨真空泵能到达较高真空有必要确保罗茨真空泵转子之间的空隙。所以罗茨真空泵运罗茨真空机组用时有必要设有前级泵，用前级泵将体系内压力抽至必定范围内时再发动罗茨真空泵，如此可以防止罗茨真空泵过载。前级泵可以选用水(液)环式真空泵、旋片式真空泵、往复式真空泵等可直排大气的真空泵。
    罗茨真空机组在通常情况下，选用水环泵作为前级泵比水环真空机组其它真空泵更为有利，这主要是因为它可以抽除很多的可凝性蒸汽，特别是当气镇油封机械真空泵扫除可凝性蒸汽才能不行，或运用的溶剂能使泵油恶化而影响功能，或者是真空体系不允许油污染的时分更为显着。