氣膜密封的組成與普通的接觸式機械 密封相同，主要的不同之處在于前者借助端面開設的流體動壓螺旋槽，在旋轉狀態下所產生的流體動、靜壓效應，使兩端面被一穩定的薄氣膜分隔開來而處于非接觸運行狀態。工作原理是動環旋轉時，被密封的氣體沿周向吸入螺旋槽內，由外徑朝向中心，徑向分量朝向密封通流動，密封堰阻止氣體流向中心，從而氣體被壓縮使壓力升髙， 密封端面間隙得到動態穩定并形成一定厚度要求的氣膜。機械密封端面平衡間隙（膜厚）一般在2-103.jpg之間。如此，端面的間隙可自行控制界面開啟力Fo與外界的閉合力Fc平衡，使氣膜具有良好的彈性(氣膜剛度高)，形成穩定的運轉并防止密封端面相互接觸。
    在氣膜密封中要保證密封端面具有足夠的開啟力和氣膜剛度，必須在流體靜壓作用的基礎上增加流體動壓效應，增加流體動壓效應是通過在密封端面上加工出流體動壓槽來實現的；同時，該流體動壓槽具有提供、控制氣膜流體靜壓效應和動壓效應的作用。所以，氣膜密封被認為是同時具有靜壓效應和動壓效應的混合型密封。
    在氣膜密封中膜壓分布起到了舉足輕重的作用。
    在正常工作狀態下，密封壩區的膜壓均勻分布，其值等于被密封介質的壓力Pf;而密封槽堰區的壓力分布如曲線AC所示，由內徑到槽根部是逐漸增加的，對應壓力為零時的端面半徑為Re。
    當端面間隙增大時，密封壩區的膜壓均勻分布，其值等于被密封介質的壓力Pf；而密封槽堰以的壓力分布如曲線所示，由內徑到槽根部仍是逐漸增加的，但小于曲線所對應的值，即流體膜開啟力變小，對應壓力為零時的端面小半徑為其值大于密封端面內徑Ri。
    當端面間隙減小時，密封壩區的膜壓仍為均勻分布，其值等于被密封介質的壓力Pr；而密封槽堰區的壓力分布如曲線所示，由內徑到槽根部仍是逐漸增加的，但大于曲線所對應的值，即流體膜開啟力變大，對應壓力為零時的端面半徑為R8，其值亦大于密封端面內徑Ri。
    無論在何種工作狀態下，只要端面膜壓為零處所對應的半徑均大于或等于端面的小半徑就能保證實現零泄漏密封功能。