Adsorptiepompen (zie Afb. 2,59) werken volgens het principe van de fysieke adsorptie van gassen aan het oppervlak van moleculaire zeven of andere adsorptiematerialen (bv. geactiveerd Al₂ O₃ ). Zeoliet 13X wordt vaak gebruikt als adsorptiemateriaal. Dit alkalische aluminosilicaat bezit voor een massa van het materiaal een buitengewoon groot oppervlak, ongeveer 1000 m² /g vaste stof. Bijgevolg is het vermogen om gas op te nemen aanzienlijk. 

De adsorptie van gassen op oppervlakken is niet alleen afhankelijk van de temperatuur, maar vooral van de druk boven het adsorptieoppervlak. De afhankelijkheid wordt grafisch weergegeven voor enkele gassen door de adsorptie-isothermen die worden gegeven in Fig. 2,60. In de praktijk worden adsorptiepompen via een klep aangesloten op het te evacueren vat. Het sorptie-effect wordt technisch bruikbaar door het pomplichaam in vloeibare stikstof te dompelen. Vanwege de verschillende adsorptie-eigenschappen zijn de pompsnelheid en einddruk van een adsorptiepomp verschillend voor de verschillende gasmoleculen: de beste waarden worden bereikt voor stikstof, kooldioxide, waterdamp en koolwaterstofdampen. Lichte edelgassen worden nauwelijks verpompt omdat de diameter van de deeltjes klein is in vergelijking met de poriën van het zeoliet. Naarmate het sorptie-effect afneemt met toenemende bedekking van de zeolietoppervlakken, neemt de pompsnelheid af met een toenemend aantal reeds geadsorbeerde deeltjes. De pompsnelheid van een adsorptiepomp is daarom afhankelijk van de hoeveelheid gas die al is verpompt en is dus niet constant in de tijd. 

De einddruk die met adsorptiepompen kan worden bereikt, wordt in eerste instantie bepaald door de gassen die aan het begin van het pompproces in het vat heersen en die slecht of helemaal niet worden geadsorbeerd (bijv. neon of helium) aan het zeolietoppervlak. In atmosferische lucht zijn enkele delen per miljoen van deze gassen aanwezig. Hierdoor kunnen drukwaarden < 10 ^-2 mbar worden bereikt. 

Indien uitsluitend met adsorptiepompen drukwaarden onder 10 ^-3 mbar moeten worden opgewekt, mag er zo veel mogelijk geen neon of helium in het gasmengsel aanwezig zijn. 

Na een pompproces mag de pomp alleen tot kamertemperatuur worden opgewarmd om de geadsorbeerde gassen af te geven en wordt de zeoliet geregenereerd voor hergebruik. Als er lucht (of vochtig gas) met veel waterdamp is verpompt, wordt aanbevolen om de pomp enkele uren volledig droog te bakken bij 200 °C (392 °F) of hoger. 

Voor het uitpompen van grotere vaten worden meerdere adsorptiepompen parallel of in serie gebruikt. In de eerste fase wordt de druk van de atmosferische druk verlaagd tot enkele millibar om veel edelgasmoleculen van helium en neon te 'vangen'. Nadat de pompen van deze fase verzadigd zijn, worden de kleppen naar deze pompen gesloten en wordt een eerder gesloten klep naar een verdere adsorptiepomp die nog schoon adsorptiemiddel bevat, geopend zodat deze pomp de vacuümkamer naar het volgende lagere drukniveau kan afpompen. Deze procedure kan worden voortgezet totdat de einddruk niet verder kan worden verbeterd door extra schone adsorptiepompen toe te voegen. 

Sublimatiepompen zijn sorptiepompen waarin een gettermateriaal wordt verdampt en als een getterfilm op een koude binnenwand wordt afgezet. Op het oppervlak van een dergelijke getterfilm vormen de gasmoleculen stabiele verbindingen, die een onmeetbaar lage dampdruk hebben. De actieve getterfilm wordt vernieuwd door de daaropvolgende verdampingen. Over het algemeen wordt titanium gebruikt in sublimatiepompen als getter. Het titanium wordt verdampt uit een draad van een speciale legering met een hoog titaniumgehalte, die door een elektrische stroom wordt verwarmd. Hoewel de optimale sorptiecapaciteit (ongeveer één stikstofatoom per verdampt titaniumatoom) in de praktijk nauwelijks kan worden bereikt, hebben titaniumsublimatiepompen een buitengewoon hoge pompsnelheid voor actieve gassen, die vooral bij startprocessen of bij de plotselinge evolutie van grotere hoeveelheden gas snel kunnen worden weggepompt. Aangezien sublimatiepompen fungeren als hulppompen (boosters) voor sputterionpompen en turbomoleculaire pompen, is hun installatie vaak onontbeerlijk (zoals de 'boosters' in dampejectorpompen; zie de pagina over oliediffusiepompen voor meer informatie).