Vesipumpun toimintaperiaatteena on käyttää voimalähteen tuottamaa mekaanista energiaa ja muuttaa se nesteen paineenergiaksi ja liike-energiaksi, mikä helpottaa imu-, kuljetus- ja poistoprosesseja. Vaikka erityyppiset vesipumput toimivat eri tavoin, perusperiaate pysyy samana: sisäisen paineen muuttaminen nesteen suunnatun virtauksen aikaansaamiseksi. Vesipumput koostuvat tyypillisesti voimayksiköstä, pumpun rungosta ja juoksupyörästä (tai muista työkomponenteista); tehonsyöttö ajaa ydinkomponentit liikkeelle, välittäen energiaa nesteeseen ja mahdollistaen sen kuljetuksen.
Esimerkkinä laajalti käytetty keskipakopumppu, sen toiminta perustuu ensisijaisesti siipipyörän{0}}nopeaan pyörimiseen. Käynnistettäessä moottori tai moottori käyttää pumpun akselia, joka puolestaan pyörittää juoksupyörää. Kun juoksupyörä pyörii, se kehittää keskipakovoimaa, joka heittää juoksupyörän keskelle tulevaa nestettä ulkoreunaa kohti ja antaa siihen nopeuden ja paineen. Kun nestettä poistetaan jatkuvasti, juoksupyörän keskelle muodostuu matalapaineinen-painevyöhyke; Ilmanpaineen ohjaama tuore neste imetään jatkuvasti pumppuun tuloaukon kautta, mikä luo jatkuvan imu- ja poistojakson.
Käytön aikana pumpun runko ohjaa virtausta ja kerää kuljetetun nesteen. Pumpun runkoon saapumisen ja juoksupyörän energian saamisen jälkeen neste kulkee kotelon sisällä olevien virtauskanavien läpi, missä se hidastuu ja paine muuttuu ja poistuu lopulta poistoaukosta korotetulla paineella. Pumpun akseli ja laakerit varmistavat, että siipipyörä pyörii vakaasti, kun taas tiivistysmekanismit estävät vuodot akseliliitännässä, mikä varmistaa laitteiden pitkän -luotettavan toiminnan.
Keskipakopumppujen lisäksi muun tyyppiset vesipumput toimivat eri periaatteilla. Esimerkiksi mäntäpumput käyttävät männän edestakaista liikettä pumpun kammion tilavuuden muuttamiseksi, jolloin neste imetään sisään ja ulos; kalvopumput käyttävät kalvon edestakaista liikettä paineenvaihteluiden aikaansaamiseksi, jotka ohjaavat nesteen kuljetusta. Vaikka niiden rakenteet eroavat toisistaan, kaikkien näiden pumppujen taustalla oleva mekanismi sisältää mekaanisen liikkeen käytön nesteeseen kohdistuvan paineen muuttamiseen, jolloin se pakotetaan virtaamaan ennalta määrättyyn suuntaan.
Vesipumpun suorituskykyyn vaikuttavat yleensä sellaiset tekijät kuin virtausnopeus, nostokorkeus, pyörimisnopeus, teho ja pumpun rungon rakenne. Virtausnopeus viittaa kuljetetun nesteen määrään aikayksikköä kohti, kun taas nostokorkeus edustaa pumpun kykyä nostaa nestettä tietylle korkeudelle tai voittaa vastus. Käytännön sovelluksissa sopiva vesipumpputyyppi ja sen tekniset tiedot on valittava käyttöympäristön perusteella; esimerkiksi maatalouden kastelu edellyttää veden kuljetusetäisyyden ja peittoalueen huomioon ottamista, kun taas kasvinsuojelulaitteet edellyttävät keskittymistä paineen pysyvyyteen ja ruiskutusvaatimuksiin.
