עקרון הפעולה של כוס היניקה מזכוכית ואקום מבוסס בעיקר על עקרון הלחץ האטמוספרי וטכנולוגיית הוואקום. כאשר כוס היניקה נמצאת במגע הדוק עם משטח הזכוכית, האוויר בתוך כוס היניקה נשאב באמצעות אמצעים כלשהם (כגון באמצעות משאבת ואקום), ובכך נוצר מצב ואקום בתוך כוס היניקה. מכיוון שלחץ האוויר בתוך כוס היניקה נמוך מהלחץ האטמוספרי החיצוני, הלחץ האטמוספרי החיצוני ייצור לחץ פנימי, מה שיגרום לכוס היניקה להידבק היטב למשטח הזכוכית.

באופן ספציפי, כאשר כיפת היניקה באה במגע עם משטח הזכוכית, האוויר שבתוכה נשאב החוצה, ויוצר ואקום. מכיוון שאין אוויר בתוך כיפת היניקה, אין לחץ אטמוספרי. הלחץ האטמוספרי מחוץ לכפת היניקה גדול מזה שבתוך כיפת היניקה, כך שהלחץ האטמוספרי החיצוני ייצור כוח פנימה על כיפת היניקה. כוח זה גורם לכפת היניקה להידבק בחוזקה למשטח הזכוכית.

בנוסף, כוס היניקה מזכוכית בוואקום משתמשת גם בעיקרון מכניקת הזורמים. לפני שכוס היניקה בוואקום נספגת, הלחץ האטמוספרי בצד הקדמי והאחורי של האובייקט זהה, שניהם בלחץ רגיל של 1 בר, וההפרש בלחצים האטמוספריים הוא 0. זהו מצב רגיל. לאחר שכוס היניקה בוואקום נספגת, הלחץ האטמוספרי על פני כוס היניקה בוואקום של האובייקט משתנה עקב אפקט הפינוי של כוס היניקה בוואקום, לדוגמה, הוא מצטמצם ל-0.2 בר; בעוד שהלחץ האטמוספרי באזור המתאים בצד השני של האובייקט נשאר ללא שינוי ועדיין הוא 1 בר בלחץ רגיל. בדרך זו, ישנו הבדל של 0.8 בר בלחץ האטמוספרי בצד הקדמי והאחורי של האובייקט. הבדל זה כפול השטח האפקטיבי המכוסה על ידי כוס היניקה הוא כוח היניקה בוואקום. כוח יניקה זה מאפשר לכוס היניקה להיצמד בצורה יציבה יותר למשטח הזכוכית, תוך שמירה על אפקט ספיחה יציב גם במהלך תנועה או פעולה.