两个互不接触的转子在气缸内作同速反向运动，推动气流由一侧移动至另一侧。高速气流移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，并将气体输送外出。高压罗茨鼓风机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当两转子依次交替工作。通过加大功率、强化转子组、增大体积、提高转速、调整叶轮的方法使得气腔内部空气压缩加大，压力升高。​