柱塞式喷油泵的泵油是靠柱塞在柱塞套内上下往复运动来完成的。柱塞套两侧有两个起回油作用的小孔，与喷油泵体上的低压油腔相通，柱塞偶件上方装有出油阀偶件，用出油阀弹簧将出油阀压在阀座上，与柱塞顶一起形成压油空间。柱塞的下端靠柱塞弹簧紧压在挺杆体总成上，挺杆体通过滚轮压在(凸轮轴上的)凸轮上。当凸轮顶起挺杆使柱塞上行，压缩柴油迫使出油阀离开阀座，经高压油管压入喷油嘴喷进缸内;柱塞上升行程超过有效行程之后，柱塞上泄油针槽与柱塞套回油孔的下边缘相通，供油便结束。

按柱塞排列方式，柱塞泵可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。轴向柱塞泵柱塞的轴线和传动轴的轴线平行，JUO GK而径向柱塞泵柱塞的轴线和传动轴的轴线垂直。不论何种形式，其基本原理相同。 柱塞做往复运动时，柱塞套中腔体体积周期性变化。当腔体增大时，内部压力小于外界，单向阀1关闭，单向阀2开启，燃油由其进入腔体;当腔体变小时，内部压力大于外界，单向阀2关闭，单向阀1开启，燃油由其排出腔体。燃油吸人、排出的过程不断重复就完成了燃油的输送。