羅茨真空泵通常采用真空機組的形式，因為一般羅茨真空泵在常壓和高壓下不能直接啟動和排放空氣，所以需要配備前置泵。然而，并不是所有的羅茨真空泵都需要啟動前置級泵，如風冷羅茨真空泵，濕羅茨真空泵和多級羅茨真空泵。
通用羅茨真空泵需要在6000帕的壓力下啟動，在1333Pa和1Pa之間保持穩定的大吸氣速度。因為羅茨真空泵沒有內部壓縮特性，它是通過氣體放電形式的外部壓縮來實現的。過高的壓力和高壓操作會使真空泵的負載過高。轉子在壓縮過程中不能散發太多熱量，導致過度膨脹。轉子和泵室之間的間隙消失，即被堵塞。
為了解決這個問題，采用冷卻氣體的直接冷卻來降低轉子和泵室之間的溫差，以避免轉子的過度膨脹，并實現高壓和高壓縮比運行。它可以在大氣壓下單獨使用，也可以增加多個串聯單元的真空度。
風冷羅茨真空泵的結構原理與普通羅茨真空泵沒有太大區別。泵的主出口與冷卻器相連，冷卻氣體兩側的泵冷卻轉子。在這種結構下，羅茨真空泵的實現可以在大氣壓下直接啟動并獨立工作。獨立的直接空冷羅茨真空泵約為1104帕，可串聯獲得下限壓力。工作壓力可達88千帕。
根據上述變化，風冷羅茨真空泵不僅可以在大氣壓下直接工作，而且在高壓水平下有穩定的泵速曲線，大大縮短了泵送階段的泵送時間。與其他直接空氣密封泵相比，羅茨泵的進給速度快，風冷羅茨真空泵在高壓下具有良好的節能特性。