真空炉主要靠抽真空形成内部气压极低的特殊环境，这样金属在高温下氧化反应减少，延长使用寿命。当炉门关闭后，抽气机开始工作，把空气抽到外面，内部气压从大气压的10^5帕降到10^-3帕以下。高温区达到2000摄氏度时，金属熔化后不会与空气中的氧气、氮气反应，避免生锈或产生脆性化合物。比如做钛合金零件，常在0.001帕的真空里加热，成品率比普通炉子高30%

真空炉的工作原理基于气压与化学反应的关系。因为气压越低，氧气分子与金属接触机会越少，所以抽真空能阻断氧化反应。数据显示，当气压降到10^-3帕时，金属表面氧化速率降低80%，而达到10^-6帕时，氧化速率再降60%。比如真空度每降低一个数量级，氧化反应时间就缩短10倍。抽气机需要持续工作，因为空气分子还在缓慢渗入，所以维持真空需要动态平衡。比如1立方米的真空炉，抽到0.001帕需要30分钟，但维持这个压力每小时还要抽走0.1升空气。高温区温度必须超过金属熔点，否则氧化反应仍会发生。比如铝在700度就会氧化，但钛合金要在2000度才能完全避免氧化。真空环境还能防止金属熔液凝固时析出杂质，所以精密零件加工效率比传统方法高40%。不过抽真空会增加能耗，工业炉每降低1帕，电耗增加3%，所以需要平衡成本与效果。