离心泵是靠一个或几个叶轮旋转时产生的离心力来完成介质输送的，这可以从日常生活现象来说明。例如，雨天打伞外出时，急速转动伞柄，伞面上的水滴就会沿伞的四周飞溅出去，伞面越大或旋转得越快，水滴飞溅得越远。又如，用一根绳子拉着石块做圆周运动，如果速度太快，绳子就会断开，石块将会飞出，这就是所谓的离心力。离心泵就是根据这个原理设计的。
为使离心泵正常工作，必须配备一定的管路和管件，这种配备有一定管路系统的离心泵称为离心泵装置。离心泵的工作过程，实际上就是一个能量传递和转换的过程，如图1所示。离心泵启动前，泵壳内首先应灌满被输送的液体，这个过程称为“灌泵”。启动后，原动机通过泵轴带动叶轮旋转，叶轮中的液体在叶片的驱动下与叶轮一起转动，因而产生离心力。在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口并获得能量，以高速离开叶轮出口进入蜗壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。
图1 离心泵工作原理示意图
1—叶轮；2—叶片；3，9—蜗壳；4—吸入口；5—排出管；6—漏斗；7—滤网和底阀；8—排出阀门
在液体被甩向叶轮出口的同时，在叶轮入口中心处形成一定的真空，从而在吸液罐和叶轮入口中心处的液体之间产生了压差。在压差的作用下，吸液灌中的液体经吸入管路及泵的吸入室压入叶轮中。就这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸入的液体以一定的能量。只要叶轮不断地旋转，液体就会不断地被吸入和排出，离心泵就是这样进行工作的。
必须注意的是：离心泵启动之前，必须在泵内和吸入管路中灌满所输送的液体或用真空泵抽出泵内空气。因为空气的密度比液体密度小得多，产生的离心力不足以将空气排出，叶轮入口中心处不能形成足够的真空，离心泵没有抽吸液体的能力，这种现象称为“气缚现象”，表示离心泵无自吸能力。另外，离心泵在运转过程中，也必须防止外界空气进入泵内。
在图1中，离心泵吸入管路上的底阀是单向阀，泵在启动前此阀关闭，保证泵体及吸入管路内能灌满液体。启动后此阀开启，液体便可以连续流入泵内。底阀下部装有滤网，可防止杂物进入泵内堵塞流道。
