העיקרון של צינור איסוף הדם בוואקום הוא לחלץ מראש את צינור איסוף הדם עם כיסוי הראש לדרגות ואקום שונות, ולאסוף אוטומטית את דגימת הדם הוורידית על ידי שימוש בלחץ השלילי. מחט איסוף הדם מוחדרת לווריד האנושי והקצה השני מוחדר לתקע הגומי של צינור איסוף הדם בוואקום. הדם הוורידי של גוף האדם נמצא בתוך צינור איסוף הדם בוואקום, ותחת פעולת לחץ שלילי, מיכל דגימת הדם נמשך דרך מחט איסוף הדם, ותחת ניקוב ורידי אחד ניתן לממש איסוף רב שפופרת ללא דליפה. . נפח הלומן המחובר למחט איסוף הדם הוא קטן, והשפעה על נפח איסוף הדם זניחה, אך ההסתברות להופעת זרם נגדי קטנה יחסית. אם נפח הלומן גדול, הוואקום של חלק מצינור איסוף הדם נצרך ובכך מפחית את כמות האיסוף.
