真空咖啡機使用蒸汽壓力和重力產生咖啡的兩個腔室來沖泡咖啡。 這種咖啡機也被稱為真空壺、虹吸式或虹吸式咖啡機。 這些設備已經在世界許多地方使用了一個多世紀。 真空咖啡機的設計和組成各不相同。 腔室材料是硼硅酸鹽玻璃、金屬或塑料，過濾器可以是玻璃棒或金屬、布、紙或尼龍制成的篩網。 雖然真空咖啡機對于日常使用來說通常過于復雜，但它們因制作出純凈的咖啡而備受推崇，并且在 20 世紀中葉之前一直很受歡迎。

真空咖啡機作為虹吸管運行，加熱和冷卻下部容器會改變下部容器中水的蒸氣壓，首先將水向上推到上部容器中，然后讓水回落到下部容器中。

具體來說，一旦下室中的水足夠熱，其蒸氣壓（液體的蒸氣成分施加的壓力）超過標準大氣壓，其中一些水就會開始沸騰，變成水蒸氣。 由于水蒸氣的密度約為液態水的1/2000，下室中的空氣和水蒸氣的混合物迅速膨脹，當新的壓力超過大氣壓時，將剩余的水推上虹吸管進入 上腔室，只要上腔室和下腔室之間的壓力差足以支撐它（大約 1.5 kPa 或 0.015 atm），它就會一直存在。 在沖泡過程中，通過持續加熱下腔室來維持這種壓差。 咖啡粉被添加到上室的水中。

咖啡沖泡完成后（大約 60 秒），熱量被移除，底部容器中的壓力下降，因此重力（作用在水上）克服腔室的壓力差，咖啡漿落入 下室通過過濾器，結束沖泡。 然后可以從下室倒出咖啡； 通常必須拆開設備才能倒出咖啡。

標志性的摩卡壺咖啡機的工作原理相同，但水從底部腔室被迫向上通過第三個中間腔室包含咖啡渣到頂部腔室，頂部腔室有一個氣隙以防止沖泡的咖啡向下返回。 （此外，由于水被迫通過壓實的地面，壓力更大。）然后從頂部倒出準備好的咖啡。

請注意，虹吸管通過推動（水處于壓力下 - 參見靜水壓力）而不是在張力下工作，并且是下部容器中不斷變化的蒸汽壓力與上部容器中恒定的大氣壓力相結合驅動虹吸管。 當水冷卻時，下部容器中的壓力隨著蒸汽凝結成濃水而下降，占用的體積較小，因此壓力下降。

這一原理的早期變體稱為平衡虹吸管。 該實施方案將兩個腔室并排布置在類似天平的設備上，并在加熱腔室上連接了一個配重。 一旦蒸汽迫使熱水流出，配重就會啟動彈簧式滅火器，熄滅火焰并讓初始室冷卻，從而降低壓力（產生真空）并使煮好的咖啡滲入。

腔室由塑料（樹脂）制成。

• 第 1 步：在玻璃水瓶中將水加熱至沸騰。
• 第 2 步：準備咖啡渣并將其放入玻璃容器中。
• 第 3 步：在水繼續沸騰的同時，將咖啡粉容器的柄插入玻璃水瓶的頂部。
• 第 4 步：蒸汽迫使熱水沿咖啡粉容器的桿部上升，并與咖啡粉混合。 然后將混合物攪拌一分鐘。
• 第 5 步：此時，咖啡已完全沖泡，但仍含有咖啡渣。 將玻璃水瓶從加熱表面上取下。
• 第 6 步：隨著玻璃水瓶冷卻和蒸發的水收縮，沖泡的咖啡通過咖啡粉容器的過濾器（通過重力和壓力差）被拉入玻璃水瓶中