在人们常规的认知中，轮胎总是分为内外两层，内胎充盈着气体以减震，外胎则以其坚硬的材质保护内胎。真空轮胎的构造却有所不同。
真空轮胎，也被称为无内胎轮胎，其结构包括胎体、帘布和外胎面三个部分。尽管其名中有“真空”二字，但与真正的真空并无直接联系。这种轮胎在内部增加了一层厚度约在2~3毫米之间的橡胶密封层。而在这一密封层之下，还巧妙地贴合了一层由未硫化橡胶特殊混合物制成的自粘层。这样的设计，确保了轮胎与轮辋之间良好的气密性。
相对于传统的普通轮胎，真空轮胎的优势明显。首先是其安全性能。当带有内胎的轮胎在高速行驶时，内外胎间的摩擦会产生热量，加上外胎与地面的摩擦热，这些热量都会对内胎造成影响。而车轮内部的散热效果往往不尽人意，长期如此便会缩短轮胎的使用寿命。而真空轮胎则通过其独特的气密层设计，即使遭遇钉扎，也不易爆胎。
真空轮胎的表面仿佛一层强韧的橡胶，充气后外表张力增强，内表面形成一定的压力，提高了破口自封的能力。即使遭遇意外扎破，也不会瞬间失去气压，甚至能够坚持行驶一二百公里。
真空轮胎的子午线结构使得胎冠角为零，从而拥有强大的附着力，保证了行驶的稳定性和摩擦的减小。这不仅有助提高行车速度，还增强了减震效果。去掉内胎的设计不仅减轻了轮胎的重量，使得转向更为轻便灵活，还从成本上考虑达到了节约的目的。
当前，真空轮胎的技术已经相当成熟，其气密性和安全性都得到了可靠的保障。是否所有车型都适宜使用真空轮胎呢？答案是否定的。真空轮胎虽然具备众多优点，但其承载力相对于有内胎的轮胎来说较弱。例如，对于需要内外胎共同承压的货车或农用车而言，它们大多仍选择使用有内胎的老式轮胎。