Pompa turbomolekularna to pompa próżniowa pozwalająca uzyskiwać wysokiej jakości próżnię.Podstawowymi elementami pompy turbomolekularnej są dwa układy łopatek:Łopatki wirnika rozmieszczone są promieniście na osi a łopatki statora na zewnętrznej obudowie. Podobnie jak w przypadku łopatek śmigła turbiny, płaszczyzna łopatek nie jest prostopadła do osi, lecz skręcona o pewien kąt. Kąt skręcenia tej płaszczyzny łopatek wirnika jest przeciwny do kąta skręcenia łopatek statora (stanowią lustrzane odbicie).Wirnik wprawiany jest w ruch obrotowy nadając w wyniku zderzeń cząsteczkom powietrza energię kinetyczną, tak że poruszają się one w kierunku wylotu pompy W ten sposób z wnętrza komory próżniowej cząsteczki są usuwane a ciśnienie wewnątrz komory spada. Częstotliwość obrotów wirnika zależy od modelu i osiąga wartość rzędu setek herców Pompa turbomolekularna nie może pracować przy ciśnieniu atmosferycznym, gdy droga swobodna cząsteczek powietrza jest zbyt krótka, i wymaga użycia innej pompy do uzyskania próżni wstępnej rzędu 1 Pa. W zależności od konkretnej konstrukcji i zastosowań uzyskiwana próżnia jest z zakresu 10-2 ÷ 10-7 Pa. Prędkość pompowania waha się od kilkunastu litrów na sekundę w pompach laboratoryjnych do tysięcy litrów na sekundę w instalacjach przemysłowych