沼气罗茨风机是一种容积式鼓风机。这种压缩机依靠转子轴末端的同步齿轮保持两个转子啮合。转子上每个凹部的表面部分和气缸的内壁形成工作容积。在转子旋转的过程中，气体被从进口带走，当气体移动到排气口附近并与排气口连接时，由于较高压力的气体回流，工作容积中的压力突然升高，然后气体被输送到排气通道。两个转子彼此不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，因此排出的气体不会受润滑油污染。
沼气罗茨风机在污水处理工程中也称为曝气鼓风机。是指在水处理的生物接触氧化过程中，微生物所需的氧气通过罗茨风机的曝气供应。这类设备的特点是在池中设置填料，在池底对污水进行曝气，使污水充氧，并保持池中的污水一直处于流动状态，与水中的填料充分接触，避免了生物接触氧化池中污水与填料接触不均匀的缺陷。在工业领域，具有这种作用的沼气罗茨风机被称为曝气鼓风机。
沼气罗茨风机机壳配有一对腰部渐开线叶轮转子，通过主轴和从动轴的一对同步齿轮，同步匀速向相反方向旋转，气体从吸入口进入，气流通过旋转的转子压力进入空腔，随着转子的空腔旋转腰部描述的体积变小，气体压力出口被送入管道或容器。因为在沼气罗茨风机的制造中，两个转子与机壳之间的装配间隙非常小，所以在压缩过程中气体回流现象很小，并且压力比其他类型的鼓风机高。根据操作要求，压力可以在一定范围内变化，但体积流量保持不变。