Načelo delovanja vakuumskega releja vključuje uporabo vzbujevalnih kontaktov v krmilnem vezju za vzpostavitev segmentirane pregrade za naboj znotraj reže med katodo in mrežo. Ko se čez to režo uporabi zadostna povratna prednapetost, sproži koronsko razelektritev med katodo in anodo, s čimer povzroči prevodnost vakuumske cevi. Ta proces je podoben mehanizmu v običajnem releju, kjer električni impulz pretvori energijo, shranjeno v tuljavi, v magnetno polje.
Kot visoko{0}}natančna, visoko-zanesljiva, visoko-hitrostna in-zmogljiva elektronska preklopna naprava se vakuumski rele uporablja predvsem za namene krmiljenja v širokem razponu električnih tokokrogov. Njegova primarna funkcija je prenos in krmiljenje signalov znotraj krmilnih tokokrogov z nizko-tokom in nizko{6}}močjo, s čimer olajša preklapljanje različnih funkcij in zagotavlja zaščito vezja. Vakuumski releji so združljivi s sistemi AC in DC in so še posebej-primerni za specializirane aplikacije, kot so pretvorniki s spremenljivo frekvenco, sistemi za avtomatizacijo napajanja, postopki ločevanja plinov ter postopki polnjenja in praznjenja baterij.