海绵吸盘是一种特殊的真空吸盘。与传统的只能吸取平整物体的真空吸盘相比，海绵吸盘的功能更强大，可以搬运各种类型和形状的物体，因此在机械臂码垛、陶瓷、建材、金属、纸箱、包装袋、木材、石材等物料的搬运中都有广泛使用。海绵吸盘主要组成部分是真空发生器、独立阀体、空气接口、储能器、密封件（海绵）、外壳等。
海绵吸盘的工作原理就是利用真空负压来搬运物体。海绵吸盘的真空发生器通过压缩空气的流动来产生真空度，工作方式是由气管将压缩空气传输到真空发生器中然后释放，由于压缩空气通过的速度很快，会大量带走小孔内的空气，这时海绵吸盘的海绵起到密封作用，在小孔内产生真空负压，就可以利用小孔来搬运物体了。
绵吸盘底部有无数个小孔，在真空发生器的作用下，每个接触到物体的小孔都起到吸盘的作用。当海绵吸盘搬运不规则物体时，没有接触到物体的小孔还会自动关闭阀门，保持海绵吸盘整体的密封性和吸力。当海绵吸盘和物体接触时，由于海绵柔软可塑，能够和物体的不规则表面充分接触，保持良好的真空密封，整体吸力会大于普通的真空吸盘。
海绵吸盘底部的海绵是一种特殊的EPDM橡胶发泡海绵，与普通材质的海绵不同，这种特殊的海绵强度更高，并且可以耐高温，同时还能保持良好的柔软性和回弹性，因此是理想的密封材料。