紙託水的原理是大氣壓力比水的重力更大，相當於汞柱壓力計；而當杯中還有空氣時，上下空氣壓力抵消，紙就託不住水 ，所以不能托住。做紙託水實驗的時候要把杯子裝滿水，不能留一點空隙，不然空氣進去大氣壓力就會減少，就可能導致實驗失敗。假如杯子倒過來時速度慢，水流出來了，實驗也會失敗。實驗順利的話，紙託水的時間大約可以維持一分鐘，但紙片浸透太久，最終也會掉下來的。
大氣壓的成因
氣體的壓強是大量分子頻繁地碰撞容器壁而產生的。單個分子對容器壁的碰撞時間極短，作用是不連續的，但大量分子頻繁地碰撞器壁，對器壁的作用力是持續的、均勻的，這個壓力與器壁面積的比值就是壓強大小。
在托裡拆利測出了氣壓後，人們通過公式p=F/S，求出了在單位面積上的空氣有多少的質量。再套用空氣的密度，求出體積，再除以質量，即可知道地面至大氣圈頂部的距離。
