Bơm hấp thụ (xem Hình 2,59) hoạt động theo nguyên tắc hấp phụ vật lý của khí trên bề mặt của rây phân tử hoặc các vật liệu hấp phụ khác (ví dụ: Al₂ O₃ hoạt tính). Zeolite 13X thường được sử dụng làm vật liệu hấp phụ. Aluminosilicate kiềm này có diện tích bề mặt cực lớn đối với một khối lượng vật liệu, khoảng 1000 m² /g chất rắn. Theo đó, khả năng hấp thụ khí của nó là đáng kể. 

Sự hấp thụ khí tại bề mặt không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, mà quan trọng hơn là áp suất trên bề mặt hấp thụ. Sự phụ thuộc được thể hiện bằng đồ thị cho một số khí bằng các đẳng nhiệt hấp thụ được trình bày trong Hình 2,60. Trong thực tế, bơm hấp phụ được kết nối thông qua một van với bình cần được hút chân không. Khi nhúng thân bơm vào nitơ lỏng, hiệu ứng hấp thụ sẽ trở nên hữu ích về mặt kỹ thuật. Do các đặc tính hấp thụ khác nhau, tốc độ bơm và áp suất cuối của bơm hấp thụ khác nhau đối với các phân tử khí khác nhau: đạt được giá trị tốt nhất cho nitơ, cacbon dioxit, hơi nước và hơi hydrocacbon. Khí quý nhẹ hầu như không được bơm vì đường kính của các hạt nhỏ so với lỗ chân lông của zeolite. Khi hiệu ứng hấp thụ giảm khi độ bao phủ bề mặt zeolite tăng lên, tốc độ bơm giảm khi số lượng hạt đã hấp thụ tăng lên. Do đó, tốc độ bơm của bơm hấp phụ thuộc vào lượng khí đã được bơm và do đó không ổn định theo thời gian. 

Áp suất cuối cùng có thể đạt được với bơm hấp phụ được xác định trước tiên bởi những khí chiếm ưu thế trong bình khi bắt đầu quá trình bơm và không được hấp thụ kém hoặc hoàn toàn (ví dụ: neon hoặc heli) tại bề mặt zeolite. Trong khí quyển, một vài phần trên một triệu loại khí này có mặt. Do đó, có thể đạt được áp suất < 10 ^-2 mbar. 

Nếu áp suất dưới 10 ^-3 mbar chỉ được tạo ra bằng bơm hấp thụ, thì càng nhiều càng tốt không nên có neon hoặc heli trong hỗn hợp khí. 

Sau quá trình bơm, bơm chỉ được làm ấm đến nhiệt độ phòng để khí hấp thụ được giải phóng và zeolite được tái tạo để tái sử dụng. Nếu không khí (hoặc khí ẩm) chứa nhiều hơi nước đã được bơm, khuyến nghị nên làm khô hoàn toàn bơm trong vài giờ ở nhiệt độ từ 392°F (200°C) trở lên. 

Để bơm ra các bình lớn hơn, một số bơm hấp phụ được sử dụng song song hoặc nối tiếp. Đầu tiên, áp suất được giảm từ áp suất khí quyển xuống một vài milibar trong giai đoạn đầu tiên để "bắt" nhiều phân tử khí quý của heli và neon. Sau khi các bơm ở giai đoạn này đã bão hòa, các van đến các bơm này được đóng lại và một van trước đó đã đóng đến một bơm hấp phụ khác vẫn chứa chất hấp phụ sạch sẽ được mở để bơm này có thể bơm buồng chân không xuống mức áp suất thấp hơn tiếp theo. Quy trình này có thể được tiếp tục cho đến khi áp suất cuối không thể được cải thiện thêm bằng cách bổ sung thêm các bơm hấp phụ sạch. 

Bơm thăng hoa là bơm hấp thụ trong đó vật liệu thu được bay hơi và lắng đọng trên thành bên trong lạnh dưới dạng màng thu. Trên bề mặt của màng getter như vậy, các phân tử khí tạo thành các hợp chất ổn định, có áp suất hơi nước vô cùng thấp. Màng hấp thụ hoạt động được tái tạo thông qua các quá trình bay hơi tiếp theo. Nói chung, titan được sử dụng trong bơm thăng hoa làm bộ thu. Titan được bốc hơi từ một dây được làm bằng hợp kim đặc biệt có hàm lượng titan cao được làm nóng bằng dòng điện. Mặc dù khả năng hấp thụ tối ưu (khoảng một nguyên tử nitơ cho mỗi nguyên tử titan bay hơi) hiếm khi có thể đạt được trong thực tế, nhưng máy bơm thăng hoa titan có tốc độ bơm cực cao cho các khí hoạt động, đặc biệt là khi bắt đầu quy trình hoặc khi phát triển đột ngột lượng khí lớn hơn, có thể được bơm nhanh chóng. Vì bơm thăng hoa hoạt động như các bơm phụ trợ (bơm tăng áp) cho bơm phún xạ ion và bơm turbo phân tử, nên việc lắp đặt chúng thường là không thể thiếu (như "bơm tăng áp" trong bơm phun hơi; xem trang về bơm khuếch tán dầu để biết thêm thông tin).