多級泵的種類很多，但工作原理相同，結構大同小異。其中主要構件為旋轉的葉輪和固定的泵殼。葉輪為直接對液體作功的部件，上面有4-8片后彎葉片,泵殼為一蝸形轉能裝置。

多級泵在啟動前需先向殼內充滿被輸送的液體，啟動后泵軸帶動葉輪一起旋轉，迫使葉片間的液體旋轉。液體在慣性離心力的作用下自葉輪中心被甩向外周并獲得了能量，使流向葉輪外周的液體的靜壓強增高，流速增大，可高達15--20m/s。

液體離開葉輪進入泵殼后，因殼內流道逐漸擴大而使液體減速， 部分動能轉換成靜壓能。只要葉輪不斷地旋轉，液體便連續地被吸入和排出。多級泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉的葉輪，液體在慣性離心力的作用下獲得能量以提高壓強。

多級泵利用大面積活塞的低壓氣體（2-8bar）驅動而在小面積活塞上產生高壓氣體/液體。可用于壓縮空氣及其他氣體，輸出氣壓可通過驅動氣壓無級調節。氣體管道多級泵有單作用泵和雙用泵。雙作用泵氣活塞在往復兩個沖程中都壓縮氣體。當驅動氣體作用于氣活塞時，工作活塞隨氣驅動就可獲得較大的輸出流量。

多級泵具有以下特點：

1.維護簡單：多級泵的零件及密封少，維護簡單且成本低著一起復增壓。

2.性價比高：多級泵具有輸出性能高而成本低的特性。

3.可調性強：多級泵輸出壓力和流量都由驅動氣體的壓力調節閥準確地調節。調節驅動氣壓，使氣壓管道多級泵的輸出壓力在預增氣壓和最大輸出壓力之間精確調整。

4.輸出壓力高：氣動液體管道多級泵的最高工作壓力可達到700Mpa，氣動氣體管道多級泵的最高工作壓力可達到300 Mpa。

5.材質優良：多級泵高壓部分材質為硬質鋁合金。高壓柱塞材質為不銹鋼。并采用雙層密封。關鍵部位材質可以根據介質性制選配。

6.多種氣體驅動：壓縮空氣、氮氣、水蒸汽等。

7.輸出流量大：氣動管道多級泵只需0.2-0.8Mpa壓縮空。相同系列泵的所有"O"型圈，維修包易損部件可相互替換，大大降低了維修成本。氣動管道多級泵無需使用潤滑劑。

8.應用靈活：多級泵從簡單的手工*作到全自動化*作，多級泵適用于各個應用領域，并方便與客戶的系統配套兼容。在同一系列里的大多數型號的泵的空氣馬達是可互換的。

9.自動保壓：工作時，多級泵迅速往復工作，隨著輸出壓力接近設定壓力值時泵的往復運動速度減小直至停止。并保持這個壓力，此時能量消耗很小，無熱量產生，無零件運動。當壓力平衡打破多級泵自動開始工作到下一個平衡。