油泵有直列式、分配式和單體式三大類，不管哪一類，油泵的關鍵在於一個「泵」字。泵油的數量、壓力和時間都要非常精確，並且按照負荷自動調節。油泵是一個加工精細，製造工藝複雜的部件，國內外一般汽車柴油機的油泵都是由世界上少數幾個專業廠生產的。
柱塞油泵要有動力源才能運轉，它下部的凸輪軸是由發動機曲軸齒輪帶動的。噴油泵的關鍵零件是柱塞，如果以醫院常見的注射器做比喻，那麼可移動的塞子就稱為柱塞，針筒就稱為柱塞套，假設在針筒裡面安裝一隻彈簧頂著柱塞一端，柱塞另一端接觸凸輪軸，當凸輪軸迴轉一周，柱塞就會在柱塞套內上下移動一次，這就是噴油泵柱塞的基本運動方式。
柱塞與柱塞套是加工十分精密的配套件。柱塞身上有一道傾斜槽，柱塞套上有小孔稱為吸入口，這個吸入口充滿著柴油，當柱塞傾斜槽對著吸入口時，柴油進入柱塞套內，柱塞被凸輪軸頂至一定高度時，柱塞傾斜槽與吸入口錯開，吸入口被封閉，使柴油既不能吸入也不能被壓出，柱塞繼續上升時壓迫柴油，柴油壓力到一定程度就會頂開單向閥蜂擁而出進入噴油嘴，再從噴油嘴進入氣缸燃燒室。柱塞每次排出一定量的柴油，只有一部分噴入氣缸，其餘部分則由回油孔泄走，並利用增減泄走的回油量來調節噴油量。
當柱塞上升至「上上點」后往下移動，柱塞傾斜槽又會與吸入口相遇，柴油又被吸進柱塞套裡面，再次重複上述的動作。直列式噴油泵每一組柱塞系統對應一個氣缸，4個氣缸就有4組柱塞系統，因此體積比較大，多用在中型以上汽車。例如公共汽車和大貨車上的柴油機一般用直列式噴油泵。
油泵又是一種既輕便又緊湊的泵，提出了一種具有一個由含鋁材料製成的外殼的油泵和設置在該外殼中的可運動的模製件，其中，該可運動的模製件至少部分地由一種可燒結的、至少包含一種奧氏體的鐵基合金的材料製成，並且其中由一種可燒結材料製成的該模製件具有一個至少為該外殼的熱膨脹係數60％的熱膨脹係數。
