自灌式水泵的工作原理主要依賴於泵內部的機械運動和氣壓原理。
自灌式水泵啟動前，需要先在泵殼內灌滿水，或者確保泵殼內已有水。當水泵啟動時，其葉輪開始高速旋轉，這導致葉輪槽道中的水流向渦殼。由於葉輪的旋轉，進口處形成真空，使得進水逆止門打開，吸入管內的空氣進入泵內，並通過葉輪槽道到達外緣。這個過程中，泵內的空氣逐漸被排出，吸入管路中的空氣也被排盡，從而使水進入泵內，完成自吸過程。同時，泵體內形成的真空會吸引更多的水進入泵中，直到泵殼內達到一定的儲水量，泵就可以正常運行使用。這種設計使得自灌式水泵無需外部水源的幫助即可自動從水源處吸取水進行工作。