扩散泵主要泵体、扩散喷嘴、蒸汽导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成（见图）。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时，油锅可开始加热，沸腾时喷嘴喷出高速的蒸汽流，热运动的气体分子扩散到蒸汽流中，与定向运动的油蒸汽分子碰撞，气体分子因此而获得动力量，产生和油蒸汽分子运动方向相同的定向流动，到前级，油蒸汽被冷凝，释出气体分子，即被前级泵抽走而达到抽气目的。泵油的蒸气压直接影响泵的真空性能，但油扩散泵所使用的任何泵油，都是蒸汽压不同的多组分的混合物。因此，要提高油扩散泵的抽气和真空性能，泵在工作中自身还要对泵油进行分馏和净化。分馏目的是使高蒸汽压组分的油不进入高真空工作喷嘴（高真空端的喷嘴）；净化的是使高蒸汽压组分的油在工作过程中不断为前级泵所抽除、使油逐渐于纯净。