齿轮泵有两个互相啮合的齿轮在泵壳内转动，其中一个是主动轮，当一对互相啮合的齿脱开时，由于容积的扩大而产生吸油作用，如图所示，油从入口吸入后，在齿轮与泵壳的空隙中被齿轮推着前进，当两个齿由脱开状态进入啮合时，由于容积的缩小而产生压油作用，将压力提高后从出口排出，由于齿顶与外壳间隙很小，故不会返回，现代齿轮油泵出口压力可达10Mpa以上，其特性曲线是一条直线，不受外界压力影响而改变流量，故齿轮泵的流量与压力的调节，不能像离心泵那样用出口阀调节，而只能用出口回进口的方法调节。
齿轮油泵自吸性好，结构简单，工作可靠，排液量小，适合输送粘性流体，故常作油泵。