Zasada działania pompy wody morskiej jest podobna do zasady działania zwykłej pompy wody. Siła odśrodkowa generowana przez obrót wirnika przemieszcza ciecz od środka do krawędzi wirnika, jednocześnie wytwarzając ciśnienie w celu dostarczenia cieczy w żądane miejsce. Konkretny proces wygląda następująco:
Obrót wirnika: Napędzany silnikiem wirnik obraca się, a łopatki wirnika popychają ciecz.
Wytwarzanie siły odśrodkowej: Ciecz w środku wirnika wytwarza siłę odśrodkową w wyniku obrotu wirnika, wyrzucając ją w kierunku krawędzi wirnika.
Przenoszenie ciśnienia: Ciecz pod ciśnieniem na krawędzi wirnika przechodzi przez rurę tłoczną i jest dostarczana do żądanego miejsca.
Zasysanie cieczy: gdy ciecz ze środka wirnika zostanie odessana, na wlocie wirnika powstaje podciśnienie lub stan-niskiego ciśnienia. Ciecz znajdująca się w zbiorniku ssącym jest następnie wtłaczana do wlotu wirnika pod ciśnieniem atmosferycznym lub hydraulicznym, w ten sposób w sposób ciągły zasysając i odprowadzając ciecz.