Este tipo de bombas están integradas por un rotor en una posición excéntrica que gira dentro de un cuerpo cilíndrico. Este rotor está equipado con canalizaciones en las que se insertan las paletas. Durante la rotación, como consecuencia de la fuerza centrífuga, las paletas se empujan en contacto con el cuerpo, creando espacios cercanos que aumentan su volumen, haciendo que el aire se vacíe del recipiente y lo expulsa de la salida. Si se utiliza como compresor, el aire aspirado se dirige a la salida.
Las bombas de paletas rotativas sin aceite pueden funcionar continuamente tanto a presión atmosférica como al vacío más alto. Sin embargo, no se pueden utilizar cuando el aire aspirado contiene trazas de humedad, aceite u otros líquidos. A una cierta presión, los compresores rotativos se benefician de suministrar aire sin pulsaciones. Por lo tanto, no necesitan un tanque de almacenamiento.