Prinsip kerja cangkir hisap kaca vakum terutama didasarkan pada prinsip tekanan atmosfer dan teknologi vakum. Saat cangkir hisap bersentuhan erat dengan permukaan kaca, udara di dalam cangkir hisap diekstraksi melalui beberapa cara (seperti menggunakan pompa vakum), sehingga membentuk keadaan 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, membuat cangkir hisap melekat erat pada permukaan kaca.

Secara spesifik, saat cangkir hisap bersentuhan dengan permukaan kaca, udara di dalam cangkir hisap akan terdorong keluar, sehingga menciptakan ruang hampa. Karena tidak ada udara di dalam cangkir hisap, maka tidak ada tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer di luar cangkir hisap lebih besar daripada tekanan 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 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 tekanan normal 1 bar. Dengan cara ini, ada perbedaan 0,8 bar dalam tekanan atmosfer di sisi depan dan belakang objek. Perbedaan ini dikalikan dengan area efektif yang dicakup oleh cangkir hisap adalah daya hisap vakum. Gaya hisap ini memungkinkan cangkir hisap menempel lebih kuat ke permukaan kaca, mempertahankan efek adsorpsi yang stabil bahkan selama pergerakan atau pengoperasian.