เครื่องดูดฝุ่น (Vacuum Cleaner) มีจุดกำเนิดในปลายศตวรรษที่ 19 จากแนวคิดใช้แรงดูดแทนการเป่าหรือการตีพรมเพื่อกำจัดฝุ่น โดยในปี ค.ศ. 1901 Hubert Cecil Booth วิศวกรชาวอังกฤษได้พัฒนาเครื่องดูดฝุ่นระบบสุญญากาศขนาดใหญ่ติดตั้งบนรถม้า ใช้เครื่องยนต์สร้างแรงดูดและลากท่อเข้าอาคาร ถือเป็นจุดเริ่มต้นของระบบดูดฝุ่นเชิงพาณิชย์ ต่อมาในปี 1907 James Murray Spangler ได้ประดิษฐ์เครื่องดูดฝุ่นไฟฟ้าแบบพกพาที่ใช้มอเตอร์และถุงผ้าเก็บฝุ่น ซึ่งสิทธิบัตรถูกซื้อโดย The Hoover Company และพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ที่แพร่หลายทั่วโลก หลักการทำงานของเครื่องดูดฝุ่นอาศัยความแตกต่างของความดัน (Pressure Differential) เมื่อมอเตอร์หมุนใบพัดจะลดความดันภายในตัวเครื่อง ทำให้อากาศภายนอกไหลเข้าสู่หัวดูด เกิดกระแสลมพาฝุ่นเข้าสู่ระบบแยกและกรอง โดยตัวชี้วัดสำคัญทางวิศวกรรมได้แก่ อัตราการไหลของอากาศ (Airflow), ระดับความดันต่ำ (Vacuum Level), กำลังมอเตอร์ และประสิทธิภาพของไส้กรอง เช่น HEPA ซึ่งสามารถดักจับอนุภาคขนาดเล็กระดับไมครอนได้ เทคโนโลยีเครื่องดูดฝุ่นพัฒนาจากระบบถุงเก็บฝุ่นสู่ระบบไซโคลนไร้ถุง ระบบไร้สายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน หุ่นยนต์ทำความสะอาดอัตโนมัติ และระบบดูดฝุ่นส่วนกลาง (Central Vacuum System) สำหรับอาคารขนาดใหญ่และโรงงาน ในภาคอุตสาหกรรม เครื่องดูดฝุ่นกำลังสูงถูกใช้ควบคุมฝุ่นในโรงงานอาหาร โรงงานยา อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และคลีนรูม เพื่อรักษามาตรฐานความสะอาดและความปลอดภัย โดยถือเป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสุญญากาศที่ใกล้ตัวที่สุด แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบควบคุมคุณภาพอากาศ สุขอนามัย และกระบวนการผลิตสมัยใหม่ทั่วโลก

องค์ประกอบหลักของเครื่องดูดฝุ่นประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ขับพัดลมหรือใบพัดดูดอากาศ ชุดพัดลมหรือโบลเวอร์ที่สร้างแรงดูด ถุงเก็บฝุ่นหรือกล่องเก็บฝุ่นสำหรับดักจับสิ่งสกปรก ระบบกรองอากาศ เช่น แผ่นกรองฝุ่นละเอียด (HEPA ในบางรุ่น) ท่อดูดและหัวดูดที่ใช้สัมผัสพื้นผิว รวมถึงโครงสร้างตัวเครื่องที่รวบรวมอุปกรณ์ทั้งหมดเข้าด้วยกัน

หลักการทำงานเริ่มจากมอเตอร์หมุนพัดลมด้วยความเร็วสูง ทำให้ความดันอากาศภายในเครื่องลดลง อากาศภายนอกที่มีแรงดันสูงกว่าจะไหลเข้าสู่หัวดูดพร้อมพาเอาฝุ่นและสิ่งสกปรกเข้าไปในตัวเครื่อง ฝุ่นจะถูกแยกและกักเก็บไว้ในถุงหรือกล่องเก็บฝุ่น ขณะที่อากาศจะผ่านระบบกรองก่อนถูกปล่อยกลับออกมา กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตราบเท่าที่เครื่องยังทำงาน