2XZ系列旋片式真空泵由兩個工作室組成，兩室前后串聯，同向等速旋轉，Ⅰ室是低真空級，Ⅱ室是高真空級，被抽氣體由進氣口進入Ⅱ室。當進入的氣體壓力較高時，氣體經Ⅱ室壓縮，壓強急速增大，被壓縮的氣體不僅從排氣閥排出，而且經過中壁通道，進入Ⅰ室，在Ⅰ室被壓縮，從低級排氣閥排出。當進入Ⅱ室的氣體壓力較低時，雖經Ⅱ室的壓縮，也推不開排氣閥排出，氣體全部經中壁通道進入Ⅰ室，經Ⅰ室的繼續壓縮，由低級排氣閥排出，因此2XZ系列旋片式真空泵比單級旋片式真空泵的真空高。