離心泵是通過利用離心力的作用來增加液體壓力并使之流動進行工作。其主要結構一般是由泵殼、葉輪、轉軸等組成。起泵之前需先使泵內充滿液體，電動機啟動帶動轉軸,然后轉軸帶動葉輪高速旋轉。通過葉輪在泵殼內高速旋轉使泵內水體被迫隨葉輪轉動而產生離心力。通過離心力使液體從葉輪周邊拋出，這些液體匯聚在一起形成高速高壓的水流經泵殼排出泵外。因為葉輪的中心處形成低壓，所以又吸入新的水流，不斷循環。這就構成不斷的水流輸送作用，就使泵連續工作，完成對液體的輸送。

葉輪具有逆旋轉方向彎曲的葉片，有3種結構型式，分別是封閉式、半封閉式和敞開式。封閉式葉輪多用在農用上，葉片的兩側有圓盤進行封閉。

泵體沿出水管方向慢慢擴張成蝸殼形。水流自葉輪面吸入的被稱為單吸離心泵， 自葉輪兩面吸入的被稱為雙吸離心泵。

如果要增加揚程，可以將多個葉輪裝在同一軸上，這就成為了多級離心泵。由前葉輪排出的水進入后一個葉輪的進水口，被后一葉輪增壓后再排出，所以葉輪數越多，壓力就越高。

有些離心泵自身帶有能自動將吸水管和泵體內空氣排除的裝置，在起動前并不需要向泵體灌水，這種泵被稱為自吸離心泵，但是其效率經常低于一般的離心泵。 

離心泵在農田排灌和農牧業供水中有著廣泛的應用。多用于揚程高而流量小的場合。單級離心泵的揚程為5—125m，排出的流量均勻，一般為6. 3—400m^3/h，效率大約在86--94%。

上海長征泵閥的多級離心泵也是這種原理。