Prinsip kerja cangkir hisap kaca vakum terutama didasarkan pada prinsip tekanan atmosfer dan teknologi vakum. Ketika cangkir hisap bersentuhan langsung dengan permukaan kaca, udara di dalam cangkir hisap akan disedot melalui beberapa cara (seperti menggunakan pompa vakum), sehingga menciptakan kondisi vakum di dalam cangkir hisap. Karena tekanan udara di dalam cangkir hisap lebih rendah daripada tekanan atmosfer eksternal, tekanan atmosfer eksternal akan menghasilkan tekanan ke dalam, sehingga cangkir hisap melekat erat pada permukaan kaca.

Lebih tepatnya, ketika cangkir hisap bersentuhan dengan permukaan kaca, udara di dalamnya terdorong keluar, menciptakan ruang hampa. Karena tidak ada udara di dalam cangkir hisap, tidak ada tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer di luar cangkir hisap lebih besar daripada di dalam cangkir hisap, sehingga tekanan atmosfer eksternal akan menghasilkan gaya ke dalam pada cangkir hisap. Gaya ini membuat cangkir hisap menempel erat pada permukaan kaca.

Selain itu, cangkir hisap kaca vakum juga memanfaatkan prinsip mekanika fluida. Sebelum cangkir hisap vakum menyerap, tekanan atmosfer di sisi depan dan belakang objek adalah sama, keduanya pada tekanan normal 1 bar, dan perbedaan tekanan atmosfer adalah 0. Ini adalah keadaan normal. Setelah cangkir hisap vakum diserap, tekanan atmosfer pada permukaan cangkir hisap vakum objek berubah karena efek evakuasi cangkir hisap vakum, misalnya, berkurang menjadi 0,2 bar; sementara tekanan atmosfer di area yang sesuai di sisi lain objek tetap tidak berubah dan masih 1 bar tekanan normal. Dengan cara ini, ada perbedaan 0,8 bar dalam tekanan atmosfer di sisi depan dan belakang objek. Perbedaan ini dikalikan dengan area efektif yang ditutupi oleh cangkir hisap adalah daya hisap vakum. Gaya hisap ini memungkinkan cangkir hisap untuk menempel lebih kuat pada permukaan kaca, mempertahankan efek adsorpsi yang stabil bahkan selama pergerakan atau operasi.