纸托水的原理是大气压力比水的重力更大，相当于汞柱压力计；而当杯中还有空气时，上下空气压力抵消，纸就托不住水 ，所以不能托住。做纸托水实验的时候要把杯子装满水，不能留一点空隙，不然空气进去大气压力就会减少，就可能导致实验失败。假如杯子倒过来时速度慢，水流出来了，实验也会失败。实验顺利的话，纸托水的时间大约可以维持一分钟，但纸片浸透太久，最终也会掉下来的。
大气压的成因
气体的压强是大量分子频繁地碰撞容器壁而产生的。单个分子对容器壁的碰撞时间极短，作用是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁的作用力是持续的、均匀的，这个压力与器壁面积的比值就是压强大小。
在托里拆利测出了气压后，人们通过公式p=F/S，求出了在单位面积上的空气有多少的质量。再套用空气的密度，求出体积，再除以质量，即可知道地面至大气圈顶部的距离。