Nguyên lý hoạt động của rơle chân không liên quan đến việc sử dụng các tiếp điểm kích thích trong mạch điều khiển để thiết lập một hàng rào điện tích phân đoạn trong khoảng trống giữa cực âm và lưới điện. Khi một điện áp phân cực ngược đủ được đặt vào khe hở này, nó sẽ gây ra sự phóng điện vầng quang giữa cực âm và cực dương, do đó làm cho ống chân không dẫn điện. Quá trình này tương tự như cơ chế trong rơle thông thường, trong đó xung điện chuyển đổi năng lượng được lưu trữ trong cuộn dây thành từ trường.
Là một thiết bị chuyển mạch điện tử có-độ chính xác cao,-độ tin cậy cao, tốc độ-cao và công suất-cao, rơle chân không chủ yếu được sử dụng cho mục đích điều khiển trên nhiều loại mạch điện. Chức năng chính của nó là truyền và điều khiển tín hiệu trong các mạch điều khiển-dòng điện, công suất thấp{6}}thấp, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi các chức năng khác nhau và cung cấp khả năng bảo vệ mạch. Rơle chân không tương thích với cả hệ thống AC và DC và đặc biệt phù hợp-cho các ứng dụng chuyên biệt như bộ truyền động tần số thay đổi, hệ thống tự động hóa nguồn, quy trình tách khí cũng như hoạt động sạc và xả pin.