真空吸盘的吸附性能会受吸盘的材料品种影响，还和吸盘的结构形状以及与工件表面的贴合程度息息相关。通常来说，不管被吸物体为何种材质，只要能密封不漏气，均能使用真空吸盘搬运。真空吸盘通常由橡材质与金属骨架构造成型的。
在非标自动化行业上设计人员会按照吸盘的形状可分为：扁平吸盘，椭圆吸盘，波纹吸盘和异形吸盘，其间波纹吸盘有进一步细分为二层波纹吸盘，三层波纹吸盘和多层波纹吸盘。常用的真空吸盘材质就有以下四种：丁腈橡胶（NBR），聚氨酯橡胶（U），氟橡胶（FKM），硅橡胶（S）。
当吸盘底座上的气路被连接到真空泵时，空气就会从吸盘底部的吸孔中流入气路，并通过气管、电磁阀、气缸等元件的协调控制，完成吸和放的过程。在吸进空气后，气路会关闭，形成真空状态，使吸盘的表面和被吸物体之间的压力产生差异，从而使吸盘与被吸物体之间产生吸力。当需要放开被吸物体时，气路中的压缩空气可以通过气缸送入吸盘底座，用压缩空气打破真空吸盘与被吸物体之间的吸附力，完成放操作。