หลักการทำงานของเครื่องจักรบ่อน้ำนั้นขึ้นอยู่กับหลักการคันโยกและความดันบรรยากาศเป็นหลัก ลูกสูบถูกขับเคลื่อนด้วยตนเองเพื่อลูกสูบกลับภายในท่อที่ปิดสนิท และวาล์วทางเดียว-จะควบคุมทิศทางการไหลของน้ำ โดยใช้ความแตกต่างของแรงดันในการแยกน้ำใต้ดิน
จากตัวอย่างปั๊มมือทั่วไป โครงสร้างแกนกลางประกอบด้วยท่อบ่อ ลูกสูบ ด้ามจับ (ก้านแรงดัน) ท่อทางออก และวาล์วทางเดียว-สองตัว (วาล์วทางเข้าและวาล์วทางออก) กระบวนการทำงานมีดังนี้:
การยกที่จับ: ลูกสูบเคลื่อนขึ้น เพิ่มพื้นที่ภายในท่อและลดความกดอากาศ ทำให้เกิดโซนแรงดันต่ำ- ในเวลานี้ วาล์วทางเข้าด้านล่างจะถูกเปิดโดยแรงดันน้ำที่ไหลลงสู่บ่อ และน้ำจะเข้าสู่ท่อจากด้านล่าง
การกดที่จับ: ลูกสูบเคลื่อนลง เพิ่มแรงดันภายในท่อ ปิดวาล์วทางเข้า และป้องกันการไหลย้อนกลับ ขณะเดียวกันน้ำภายในท่อจะถูกบีบ เปิดวาล์วระบายบนลูกสูบและเข้าไปเหนือลูกสูบ
การทำงานซ้ำๆ: โดยการกดที่จับขึ้นลงซ้ำๆ น้ำจะค่อยๆ ยกขึ้นไปยังท่อทางออกและไหลออกในที่สุด
