羅茨泵采用內冷方式，熱量被循環(huán)冷卻空氣直接從熱源處帶走，即被抽的氣體，當它在被壓縮或排出時，就被冷卻空氣所冷卻，因此這種泵能用于標準泵不能工作的地方。
泵腔內可自行冷卻，因為葉輪和工作腔有一個特殊的工作部分，這個特殊的部分工作時，工作腔的一部分被關閉住，擋住了進口和出口，經過特設的通氣口，冷卻氣從壓力邊流出，或再進入工作腔內，再從出口邊由有壓力的冷卻氣進行填充，氣體就以此循環(huán)。
氣體循環(huán)內冷卻羅茨泵，由特別的葉輪頭控制冷空氣的流動，而不需要附加控制元件，所以這種內循環(huán)冷卻羅茨泵與普通羅茨泵一樣，結構簡單而清潔。它把冷卻器與排氣口相連在一起，冷卻器裝在泵殼的外部，便于維修保養(yǎng)和更換。
如果冷卻器設計得正確，而且輸送冷卻氣的管道尺寸足夠大時，冷卻效果是很好的，這樣羅茨泵就能在各種壓差的條件下工作。
泵發(fā)熱不僅取決于轉速、循環(huán)冷卻劑量，還與壓差有關，呈正比關系(與轉速也成正比)。此外，還要使泵的葉片能與泵殼之間的間隙維持在最小值。這有利于容積效率的提高，以便獲得較高真空度。
氣體循環(huán)冷卻羅茨泵最適合于那些將氣體或蒸汽排出和壓縮的工藝流程中，這些被排出或被壓縮的氣體，在進泵前不應與油或有害液體相接觸，例如氮氣循環(huán)在低溫恒溫器內就是如此。如進排氣的壓差很大而要求的極限真空度又很高時，則可考慮三臺羅茨泵串聯(lián)使用。除此之外，也有采用水冷卻或采用多級泵。
