液壓千斤頂的工作原理主要基於帕斯卡定律，即在一個封閉的液體系統中，施加在任意點的壓力會以相等的方式傳遞到系統的所有其他點。這意味著，當在小活塞上施加力量時，這個力會產生相等的壓力，並通過液體傳遞到大活塞上，從而實現對重物的頂升。
液壓千斤頂的主要組成部分包括一個小活塞和一個較大面積的大活塞。當手動泵（或槓桿手柄）被操作時，小活塞會上下移動，從而改變其內部密封工作容積的大小。在這個過程中，由於大氣壓力和單向閥的作用，油液會被吸入或擠出。當壓下槓桿手柄時，小活塞下移，減小了工作容積，油液被擠出並推動大活塞上升，從而頂起重物。需要重物落下時，通過打開放油閥，允許油液流回油箱，大活塞即可下降。
此外，液壓千斤頂還利用了液體不可壓縮性原理和槓桿原理。液體在高壓下的體積幾乎不變，確保了千斤頂在承受重物時的穩定性。槓桿原理則允許用戶通過較小的力操作手柄，因為較大的動力臂與較小的阻力臂可以形成省力槓桿系統。