喊泉的原理主要基於聲學現象和地下水的虹吸作用。
在岩層和土層中存在脈狀孔隙，當這些孔隙的下端與地下水面接觸時，由於地下水本身的壓力和孔隙的浸潤與虹吸作用，地下水會沿著孔隙上升並溢出形成泉。人們在泉口吼叫或發出其他聲響時，聲波傳入泉洞內的儲水池，產生共鳴、回聲和聲壓等物理聲學作用。這些聲音作用在泉洞中的水生動物上，引起水波，使處於即將溢出狀態的儲水池水面受到壓力，觸發虹吸效應，形成湧泉。
此外，還有一種改造後的喊泉，作為一種娛樂互動項目，其工作原理是通過人的聲音控制噴泉的輸出，即人的吶喊聲輸出的模擬量電壓來控制變頻器的輸出頻率，從而改變電機的轉速和水泵的壓力，實現出水量大小和噴頭噴射高低的變化。