注射泵的工作原理主要依賴於步進電機、單片機系統、絲桿和螺母等關鍵組件。
首先，單片機系統發出控制脈衝，驅動步進電機旋轉。步進電機隨後帶動絲桿，將旋轉運動轉化為直線運動，這個直線運動再通過螺母轉換為推動注射器活塞的動作，從而實現對藥液的精確注射。注射泵的注射速度可以通過操作人員使用鍵盤進行設定。
在注射泵的運作過程中，CPU通過D/A轉換器提供電機驅動電壓，同時電機旋轉檢測電路（通常由光電耦合電路組成）監測電機的旋轉，並產生脈衝信號反饋給CPU。CPU根據這個反饋信號調整電機電壓，以維持設定的轉速，實現精確控製藥液的注射速度和量。注射泵因其精確性和可靠性，廣泛套用於醫院手術室、病房等場所，用於精確控製藥物、營養補給、化學療法藥劑等的輸送。