潛水泵的工作原理是葉輪高速旋轉，帶動液體旋轉，在離心的作用下，高速旋轉的液體飛離葉輪向外拋出，甩出的液體在泵殼擴散室內速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然后從泵出口排出管流出。

潛水泵運轉時，在葉片中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區，液池中的液體在池面大氣壓的作用下，經吸入管流入泵內，液體就是這樣連續不斷地從液池中被抽吸上來又連續不斷地從排出管流出。

實際上，這個工作原理和離心泵是一樣的，不同的是，潛水泵是整個機組都放入液池中的，而離心泵是有上水管和下水管，機組是在岸上的。

潛水泵是深井提水的重要設備，使用時整個水泵放入水中，把地下水提取到地表，是生活用水、礦山搶險、工業冷卻、農田灌溉、海水提升、輪船調載，還可用于噴泉景觀。