真空包裝的主要作用是去除氧氣，以防止食物變質，其原理相對簡單，因為食物的惡化主要是由微生物的活動引起的，而大多數微生物（如霉菌和酵母）的存活需要氧氣 ，所以真空包裝就是利用這一原理，去除包裝袋內的氧氣和食物細胞，使微小物體失去“生存環境”。實驗表明，當包裝袋中氧氣濃度≤1％時，微生物的生長繁殖速度迅速下降。當氧濃度≤0.5％時，大部分微生物會被抑制并停止繁殖 （注意：真空包裝不會抑制厭氧菌的生長和酶反應引起的食品變質和變色，因此必須結合其他輔助方法如冷藏，速凍，脫水，高溫滅菌，輻射殺菌，微波殺菌，鹽，腌制等）。
除了抑制微生物的生長和繁殖外，真空脫氧是防止食物氧化的另一重要功能。油脂含有大量的不飽和脂肪酸，它們在氧氣的作用下被氧化，導致食物味道變差。此外，氧化還會導致維生素A和C的損失。食物色素中不穩定的物質會受到氧氣的影響并使顏色變暗。因此，脫氧可有效防止食物變質，保持其顏色，香氣，味道和營養價值。
真空充氣包裝的主要作用除了真空包裝外，還具有除氧和耐用的功能，主要有壓力，氣體阻隔，保鮮等作用，能更有效地使食物保持原有的顏色，香氣，口感，形狀和營養價值。另外，有許多食品不適合真空包裝，必須進行真空充氣。如松脆易碎的食品，容易結塊的食品，容易變形走油類食品，有尖銳棱角或硬度過高會刺破包裝袋的食品等。食品經真空充氣包裝后，包裝袋內充氣壓強大于包裝袋外大氣壓強，可有效防止食品受擠壓破碎變形而不影響包裝袋的外觀及印刷裝潢。
真空充氣包裝在真空后再充滿氮氣，二氧化碳，氧氣單一氣體或兩種或三種氣體的混合氣體。其氮氣是一種惰性氣體，充當填充物以保持袋內的正壓力，以防止袋外的空氣進入袋中并對食物提供保護作用。它的二氧化碳可以溶解在各種類型的脂肪或水中，引成酸性較弱的碳酸，并能抑制霉菌和腐敗細菌等微生物的活性。它的氧氣能夠抑制厭氧菌的生長繁殖，保持水果和蔬菜的鮮度和色彩，高濃度的氧氣可以使鮮肉保持其鮮紅色。
