挤奶器的工作原理是模仿犊牛吮奶的生理动作，由真空泵产生负压，真空调节阀控制挤奶系统的真空度，脉动器产生挤奶和休息节拍，空气通过集乳器小孔进人集乳器，以帮助把牛奶从集乳器输送到牛奶管道或桶体中。
机器主要部件有：
（1）真空泵：把电能转化为真空，是挤奶器的能量来源。选择真空泵大小时，除了考虑挤奶需要外，还要考虑管道漏气、奶杯脱落、奶杯滑动、集乳器小孔进气，并保证在挤奶过程中乳头低部真空度的稳定。所需真空泵功率(排气量)简单的计算方法是：集乳器个数x85升／分十990升／分。
目前使用的真空泵大部份是旋转滑片式油泵，因此在日常使用中要保证润滑油的供应。
（2）管道：管道化挤奶器的管道安装设计要形成环状通道，管道应在牛床的牛头一侧，这样能使奶、气流更为畅通和均稳，更符合奶牛的生理特性和挤奶要求。管道坡度至少要达到0.3％(挤奶台管道坡度1．25％)管道的安装应保持挺直，保证牛奶快速回到牛奶接收罐中。
（3）真空调节阀：真空调节阀是最精确、最敏感的部件，其功能是保证挤奶系统中真空度的稳定。真空调节阀有重力式、弹簧式和膜片式。以膜片式准确性和灵敏度最高。真空调节阀应安装在贮筒上，或安装在贮气筒与清洁筒之间(靠近清洁筒)的管道上。应保持周围环境干燥与清净，调节阀至少每月清洗一次，确保正常工作。
（4）脉动器：间歇地打开或关闭奶杯脉动腔中的真空，使奶杯内衬与杯间的奶杯脉动腔形成真空或大气压，交替完成挤奶和休息节拍。正常的脉动频率每分钟50次。在每个节拍中，挤奶时间占50喇％，休息时间占40％，在每付奶杯之间的差别，应保持在5％以内。脉动器主要有单节拍和双节拍之分，单节拍脉动器是使四个奶杯同时工作。双节拍脉动器使四个奶杯前后交替工作，前后交替节拍的挤奶时间比可设计成有差异。每周应测试一次脉动器的频率，维护和调整脉动器频率的稳定。
（5）集乳器：集乳器是收集奶杯挤下的牛奶，每次挤奶前须检查泌乳器上的小孔是否畅通。在挤奶过程中，由于空气从小孔进入集乳器，形成集乳器与奶管的压力差，加速牛奶送入牛奶管道中，保证正常的挤奶速度。
（6）奶衬：是挤奶器直接与牛接触的唯一部件，其质量优劣，直接影响使用寿命、挤奶质量、乳头保护及牛奶卫生。选用奶衬时必须要与不锈钢奶杯相配套。
奶衬材料在使用过程中会老化，失去弹性，形成裂缝(有的缝隙十分细微，难以觉察)或破裂，细菌藏匿于此不易清洗与消毒，导致疾病传染和影响正常的挤奶功能，因此按不同材质经使用不同规定时限后及时调换奶衬是挤奶器管理中极为重要的环节之一。采用A．B两组奶衬间隔数日交替使用，能恢复奶衬材料的疲劳，延长使用寿命。
制造奶衬的材料有天然橡胶、合成橡胶和硅胶，由于材料不同，因此奶衬的使用寿命也不一样，一般情况下，三种材料的使用寿命分别是1000头次，2000头次和5000头次。