Насос работает следующим образом. При всасывании жидкость перемещается вдоль лопаток рабочего колеса от периферии к центру. Попадая на лопатки и вращаясь вместе с ними, жидкость под действием центробежной силы выбрасывается в концентрический канал между рабочим колесом и корпусом, где кинетическая энергия преобразуется в энергию давления. Под действием повышенного давления жидкость перемещается в соседнее межлопастное пространство во внутрь колеса, затем опять отбрасывается центробежной силой в канал и т.д. Таким образом, частицы жидкости описывают вихреобразные спиральные траектории. За оборот рабочего колеса одно и то же количество жидкости многократным действием центробежной силы отбрасывается от центра к периферии, в результате чего последовательно наращивается запас энергии жидкости.

Поэтому вихревые насосы создают напор, в четыре-девять раз превышающий напор центробежных насосов (при одинаковых размерах и равных окружных скоростях рабочих колес). Однако они имеют низкий КПД (30-45%), так как велики потери напора на вихреобразование. Поэтому данные насосы не нашли применения для больших мощностей (свыше 30-40 Вт).