柱塞泵是一种 依靠柱塞在缸体中往复运动来实现吸油和压油的容积式泵。其工作原理主要包括以下几个阶段：
进油过程
当凸轮的凸起部分转过去后，在柱塞弹簧的作用下，柱塞向下运动。柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。
供油过程
当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.003mm），油液被压缩并排出柱塞泵。
回油过程
柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行，此时便开始了下一个循环。
此外，柱塞泵的吸入和排出阀都是单向阀，确保液体只能在一个方向上流动。当柱塞外拉时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；当柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。
柱塞泵的排量可以通过调节斜盘的倾角来改变，从而改变泵的流量。柱塞泵工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务。
总结起来，柱塞泵通过柱塞在缸体内的往复运动，配合进油、供油和回油过程，实现液体的有效吸入和排出，广泛应用于液压系统等领域。