真空係統中，除了在空間作無規則運動的氣體分子之外，還有在器壁和內部元件等各種材料表麵上附著的氣體分子及材料內部溶解的氣體分子。空間的氣體分子在運動中與固體表麵碰撞時，或是由表麵彈性反射回來，或是附著在表麵上一段時間，然後按餘弦定律逸回空間。在大多數情況下，碰撞表麵的分子都會在界麵上停留一定的時間。此時間的長短取決於氣體分子與表麵相互作用的諸多因素，如表麵的組成、結構和狀態，以及氣體分子的種類及其動能等。在一定的壓力下，會有一定數量的分子連續不斷地碰撞在界麵上。由於分子在重新逸回空間之前要在固體表麵上停留一定時間，故氣體在界麵上的濃度必將高於其在氣相中的濃度，表現為一部分氣體分子附著於固體表麵上，這種現象稱之為 “吸附”。反之，在一定條件下，這些被吸附的分子又可重新逸回空間的現象稱之為 “脫附”。氣體分子在表麵與空間之間的這種相互轉換的物理現象，在真空技術中有著特別重要的意義。

固體表麵上能夠吸附大量氣體，這對於高真空技術，尤其是超高真空、極高真空技術來說，顯然是一個具有關鍵影響的問題。如一個體積為 1L 的球形容器，若其內表麵吸附有單分子層的氣體，則表麵上共吸附有約 5×10¹⁸個分子。當這些分子全部脫附成氣相後，將在容器中造成 1.86Pa 的壓力；即使不是全部脫附，而僅僅是 1% 脫附，亦將造成 1.86×10⁻²Pa 的壓力。因此，為了獲得盡量高的真空，必須盡可能除去表麵吸附分子或抑製其逸回空間。

按照氣體分子與固體表麵之間相互作用的力的性質，表麵吸附大體上可以分為物理吸附和化學吸附兩大類。通常，在各種固體、液體中，分子或原子之間的內聚力，以及真空氣體分子之間不同於理想氣體的相互作用力，本質上就是產生吸附作用的原因。

1. 物理吸附

物理吸附是氣體分子受範德瓦爾斯力的吸引作用而附著在吸附劑表麵之上，與氣體的液化過程相類似。其特點是吸附作用較弱，吸附熱較小，吸附狀態不穩定，較易脫附；對吸附的氣體一般無選擇性，溫度越低吸附量越大，能形成多層吸附。分子篩吸附泵和低溫泵的吸氣作用就屬於物理吸附。

2. 化學吸附

化學吸附是靠固體表麵原子與氣體分子間形成吸附化學鍵實現的，與發生化學反應相類似。同物理吸附相比，化學吸附的特點是吸附作用強，吸附熱大，吸附狀態穩定、不易脫附；吸附具有選擇性，溫度較高時發生化學吸附的氣體分子增多；隻能緊貼表麵形成單層吸附（在化學吸附的分子上麵還能形成物理吸附）。濺射離子泵和電子管中吸氣劑的吸氣作用就包括化學吸附。