Difuzijska črpalka je naprava, zasnovana za črpanje plinov s hitrim parnim curkom kot transportnim medijem. Ta proces poteka kot posledica dejstva, da se plini upirajo difuziji v parnem toku in so bolj nagnjeni k gibanju skupaj z njim. Za difuzijske črpalke so značilni zelo nizki delovni tlaki oziroma, natančneje, visoke vrednosti vakuuma, ki lahko dosežejo 10-10 mbar. Hlapi, ki se uporabljajo za transport plina, so običajno produkt vrenja specializiranih olj, kot je silikonsko olje v grelnem delu črpalke. Ko se hlapi usmerijo skozi sklop šobe črpalke, se para znatno pospeši in potegne plin s seboj skozi izpustno točko črpalke.
Značilnost plinov, ki podpirajo delovanje difuzijske črpalke, je njihova nagnjenost k razprševanju ali mešanju s parnim tokom, temveč k premikanju skupaj z njim. To je jasno vidno, kje para izstopa skozi okno ali dimnik. Ko to počne, skupaj z njim premika stolpec zraka in s tem povzroči kroženje zraka v prostoru. Čeprav je po obsegu precej skromen, je to dober primer delujočega koncepta difuzijske črpalke. Glavna razlika med delovanjem črpalke in hladnim vetričem v kopalnici pa je hitrost gibanja hlapov. Da bi difuzijska črpalka dosegla svoj polni potencial, se hlapi, ki se uporabljajo kot transportni medij, pospešijo do izjemno visokih hitrosti.
Difuzijske črpalke so zelo preproste naprave brez gibljivih delov; zaradi tega so še posebej dolgoživi in enostavni za vzdrževanje. Glavni odseki na tipičnem primeru so sestavljeni iz grelnega dela, kjer nastaja para, dovoda črpanega plina, serije šob in izstopa. Sekundarni elementi so sestavljeni iz hladilnih tuljav in povratnih kanalov olja. Parni material se v grelnem delu segreje do vrelišča, pri čemer se nastala para usmeri v del šobe. Tam se para pospeši, preden preide skozi dovod črpanega plina, kjer potegne plin v izstopni kanal.
V izstopnem kanalu se para ohladi in ponovno kondenzira v tekočino. Pospešeni plin nato izstopi iz notranjega dela črpalke, kjer se vrne na atmosferski tlak in se izprazni. Ponovno kondenzirano olje teče nazaj v grelni del. Parni materiali v difuzijski črpalki so običajno olja na osnovi silikona, čeprav se živo srebro pogosto uporablja v občutljivih laboratorijskih aplikacijah, kjer je kontaminacija z oljem nezaželena.