离心式低温液体泵的工作原理与离心水泵相同。离心泵是依靠旋转叶轮对液体作功，将原动机的机械能传递给液体。当泵内充满液体工作时，由于叶轮高速旋转，液体在叶轮作用下产生离心力，驱使液体在从叶轮进口向出口流动的过程中，压力能和速度能均增加，继而在扩压室内又将速度能进一步转化成压力能后输出。简单概括：离心泵的工作原理是：离心泵工作时，依靠泵内、泵外的压差，将液体不断吸入泵内，靠叶轮的高速旋转使液体获得动能；靠扩压管或导叶将液体的动能转换成压力能。[1]
往复式低温泵与往复式压缩机的工作原理相类似，是一种容积式的压缩机械。它由活塞(柱塞)在液缸工作腔内往复运动，使工作腔容积产生周期性变化，来实现吸液-压缩-排液全过程。
当活塞(柱塞)向右移动时，泵缸容积增大，压力随之降低，当进口管中的液体压力大于泵缸内压力时，吸入阀开启，液体流入泵缸。当曲柄转过180°以后，活塞(柱塞)向左移动时，泵缸的容积减小，因液体是不可压缩流体，因此压力将迅速升高，当其压力升至可以打开排出液时高压液体经排出阀排出，这就是往复式液体泵的一个工作周期。[1]
由此可见，往复式泵的流量是脉动的、不连续的。脉动的次数由转速决定。往复式泵的排压是由管路特性所决定的，这是因为只有泵缸内液体的压力高于排出管的压力时，排出阀才能打开。正因如此，只要电机功率充足泵密封性良好，往复式泵的排液压力，可以满足低、中、高压的各种管网的压力需求。