旋转膜真空除氧器的工作原理是应用亨利定律和道尔顿定律，根据亨利定律，在密闭容器中，同时任何气体存在于水面，气体的溶解度与其自身成正比。分压，而气体的溶解度只与其自身的分压有关。在一定压力下，随着水温升高，水蒸气分压增大，空气和氧气分压越来越小，100℃时，氧分压降为零，水中的溶解氧减少到零。当水面压力小于大气压时，氧的溶解度在较低的水温下也可以达到零。表面空间的氧分子被排出体外或转化为其他气体，使氧分压为零，水中的氧会不断逸出，达到脱氧的效果。

这种脱氧方法一般在30～60℃的温度下进行，可实现低表面温度（60℃或常温）脱氧，热力锅炉真空脱氧可得到满意的脱氧效果，负荷波动大、热脱氧效果差的蒸汽锅炉。与热力脱氧技术相比：其供热条件很低，锅炉房自耗降低，真空脱氧器可低位放置，喷射泵、加压泵等关键设备的运行管理要求比热力脱氧要低。低位放置也需要一定的高度差，对喷射泵、加压泵等关键设备的运行管理要求也非常高。