Le but d'une pompe à vide est d'extraire l'air ou un autre gaz contenu dans une enceinte afin d'en diminuer la pression.
Les gaz à évacuer sont d'une part ceux présents au début de la mise sous vide (généralement à la pression atmosphérique) et d'autre part ceux émanant de phénomènes tels que le dégazage naturel des parois sous vide (voire de zones qui sont chauffées), des fuites éventuelles (réelles ou virtuelles), de la perméation des joints ou des parois ou d'introduction volontaire de gaz (procédés de fabrication ou de traitement, dans le domaine des semi-conducteurs par exemple), de l'évaporation de graisse.
Le vide « parfait » n'existe pas, il s'agit en fait d'une très faible pression ; un vide considéré comme excellent (10-8 Pa) contient encore 2 millions de molécules par centimètre cube.
Il existe différents types de pompes à vide, pour atteindre différentes gammes de pression. Pour décrire la qualité du vide, on distingue 4 domaines qui caractérisent la quantité de matière restante par rapport à un volume. À chacun de ces domaines correspond une gamme d'appareils.
Le vide est mesuré en Pascal (Pa, unité du système international) ou plus couramment dans l'industrie en millibar (mbar) ou en Torr.
| Domaine de vide | Pression en mbar | molécules par cm³ | libre parcours moyen d'une molécule |
| Vide primaire ou industriel | 1000 - 1 | 1019 - 1016 | 0,1 - 100 μm |
| Vide moyen | 1 - 10-3 | 1016 - 1013 | 0,1 - 100 mm |
| Vide poussé | 10-3 - 10-7 | 1013 - 109 | 10 cm - 1 km |
| Ultravide | 10-7 - 10-12 | 109 - 104 | 1 km - 105 km |
| Ultra-ultravide | <10-12 | <104 | >105 km |
Les technologies les plus courantes pour les pompes à vide sont:
- pompes à palettes (lubrifiées ou sèches), pour vide primaire,
- pompe à piston, pour vide primaire,
- pompe à anneau liquide, pour vide primaire,
- pompe à membrane, pour vide primaire,
- éjecteurs à vide, pour le vide grossier, utilisant la vapeur ou un gaz comprimé,
- pompes turbomoléculaires, moléculaires et hybrides, pour vide secondaire, elle peuvent être conventionnelles sur roulements à billes ou sans contact sur paliers magnétiques,
- pompes à diffusion, pour vide secondaire,
- pompe Roots, pour vide primaire,
- piège à froid, ou pompes cryogéniques.
- pompe sèche (sans lubrifiant), pour vide primaire.
- pompe ionique, pour l'ultravide.
