油泵是一种既轻便又紧凑的泵，有直列式、分配式和单体式三大类。油泵要有动力源才能运转，它下部的凸轮轴是由发动机曲轴齿轮带动的。
喷油泵的关键零件是柱塞，如果以医院常见的注射器做比喻，那么可移动的塞子就称为柱塞，针筒就称为柱塞套，假设在针筒里面安装一只弹簧顶着柱塞一端，柱塞另一端接触凸轮轴，当凸轮轴回转一周，柱塞就会在柱塞套内上下移动一次，这就是喷油泵柱塞的基本运动方式。
柱塞与柱塞套是加工十分精密的配套件。
柱塞身上有一道倾斜槽，柱塞套上有小孔称为吸入口，这个吸入口充满着柴油，当柱塞倾斜槽对着吸入口时，柴油进入柱塞套内，柱塞被凸轮轴顶至一定高度时，柱塞倾斜槽与吸入口错开，吸入口被封闭，使柴油既不能吸入也不能被压出，柱塞继续上升时压迫柴油，柴油压力到一定程度就会顶开单向阀蜂拥而出进入喷油嘴，再从喷油嘴进入气缸燃烧室。
柱塞每次排出一定量的柴油，只有一部分喷入气缸，其余部分则由回油孔泄走，并利用增减泄走的回油量来调节喷油量。
油泵机械原理：
吸油压油
喷油泵的吸油和压油，由柱塞在柱塞套内的往复运动来完成。当柱塞位于下部位置时，柱塞套上的两个油孔被打开，柱塞套内腔与泵体内的油道相通，燃油迅速注满油室。当凸轮顶到滚轮体的滚轮上时，柱塞便升起。
从柱塞开始间向上运动到油孔被柱塞上端面挡住前为止。在这一段时间内，由于柱塞的运动，燃油从油室被挤出，流向油道。
所以这段升程称为预行程。当柱塞将油孔挡住时，便开始压油过程。柱塞上行，油室内油压急剧升高。当压力超过出油阀的弹簧弹力和上部油压时，就顶开出油阀，燃油压入油管送至喷油器。
柱塞套上的进油孔被柱塞上端面完全挡住的时刻称为理论供油始点。柱塞继续向上运动时，供油也一直继续着，压油过程持续到柱塞上的螺旋斜边让开柱塞套回油孔时为止，当油孔一被打开，高压油从油室经柱塞上的纵向槽和柱塞套上的回油孔流回泵体内的油道。
此时柱塞套油室的油压迅速降低，出油阀在弹簧和高压油管中油压的作用下落回阀座，喷油器立即停止喷油。这时虽然柱塞仍继续上行，但供油已终止。 柱塞套上回油孔被柱塞斜边打开的时刻称为理论供油终点。在柱塞向上运动的整个过程中，只是中间一段行程才是压油过程，这一行程称为柱塞的有效行程。
油量调节
为了适应柴油机负载的要求，喷油泵的供油量必须能够在供油量(全负荷)到零供油量(停车)的范围内进行调节。 供油量的调节是通过齿杆、转动套使喷油泵的全部柱塞同时转动来实现的。 当柱塞转动时，供油开始时间不变，而供油终了时间，则由于柱塞斜边对柱塞套回油孔位置的改变而变更了。
随着柱塞转动的角度不同，柱塞的有效行程也就不同，因而供油量也随之改变。
柱塞对于不供油位1转动的角度越大，则柱塞上端面到打开拄塞套回油孔的斜边距离也越大，供油量也就越大，若柱塞转动的角度较小，则断油开始较早，供油量也较小。当柴油机停车时必须断油，为此，可将柱塞上的纵向槽转到正对着柱塞套上回油孔。
此时，在整个柱塞行程中，柱塞套内的燃油一直通过纵向槽、回油孔流回油道，没有压油过程，故供油量等于零。当柱塞转动时，利用改变供油量终点的时刻来调节供油量，这种方法称为供油终点调节法。
油泵的供油量应满足柴油机在各种工况下的需要， 根据柴油机的要求，油泵要保证各缸的供油开始时刻相同，即各缸供油提前角一致，还应保证供油延续时间相同，而且供油应急速开始，停油要迅速利落，避免滴油现象。 根据燃烧室形式和混合气形成的方法不同，油泵必须向喷油器提供压力足够的燃油，以保证良好的雾化质量。
