高压水泵的运作原理基于柱塞在柱塞套内的往复运动。在三相电和二相电的驱动下，这一运动完成泵的工作。当柱塞处于下方位置时，柱塞套上的两个水孔开放，使得泵体内部与柱塞套内腔的水道相连，水迅速充满水室。随着凸轮顶住滚轮体上的滚轮，柱塞开始上升。在柱塞从下方开始向上运动直到水孔被柱塞上端面封住之前，水从水室中被挤出，流向水道。这一上升过程被称为预行程。当柱塞将水孔封住时，压水过程开始。柱塞继续上升，水室内水压急剧增加。当压力超过出水阀弹力和上方水压时，出水阀被顶开，水压入水管并送至喷水器。
当柱塞套上的进水孔被柱塞上端面完全封住的时刻，称为理论供水始点。柱塞继续上升，供水也持续进行，压水过程一直持续到柱塞上的螺旋斜边让开柱塞套的回水孔。此时，高压水从水室经过柱塞上的纵向槽和柱塞套上的回水孔流回泵体内的水道。随着回水孔被打开，柱塞套水室的水压迅速下降，在水的压力作用下，水落回阀座，立即停止喷水。尽管柱塞仍在继续上升，但供水已经停止。柱塞套上回水孔被柱塞斜边打开的时刻，称为理论供水终点。在柱塞的上升过程中，只有中间一段行程是真正的压水过程，这一段行程被称为柱塞的有效行程。
