Proces wlotu oleju:
Po obróceniu występu krzywki tłok przesuwa się w dół pod wpływem siły sprężyny, tworząc podciśnienie w górnej przestrzeni tłoka (zwanej komorą pompy). Kiedy górna powierzchnia końcowa tłoka otwiera otwór wlotowy oleju w tulei tłoka, olej napędowy wypełniający kanały olejowe górnego korpusu pompy wchodzi do komory pompy przez otwór olejowy. Tłok osiąga dolny martwy punkt, kończąc proces dopływu oleju.
Proces zwrotu oleju:
Tłok tłoczy olej do góry. Kiedy osiągnie punkt, w którym nachylony rowek (strona zasilania ogranicznika) na tłoku łączy się z otworem powrotnym oleju na tulei, kanał oleju pod niskim-ciśnieniem w komorze pompy łączy się z centralnym otworem, otworem promieniowym i nachylonym rowkiem na główce tłoka. Ciśnienie oleju gwałtownie spada, a zawór tłoczący zamyka się szybko pod wpływem siły sprężyny, zatrzymując dopływ oleju. Następnie tłok ponownie przesuwa się w górę. Po tym jak występ krzywki obróci się, tłok przesuwa się w dół pod wpływem siły sprężyny, rozpoczynając w ten sposób następny cykl. Pompa nurnikowa działa na zasadzie pojedynczego tłoka. Posiada dwa zawory zwrotne działające w przeciwnych kierunkach. Kiedy tłok porusza się w jednym kierunku, wewnątrz cylindra wytwarza się podciśnienie, otwierając jeden zawór zwrotny i wciągając płyn do cylindra. Gdy tłok porusza się w przeciwnym kierunku, ściska płyn, otwierając drugi zawór zwrotny i wypychając płyn. Ta ciągła praca zapewnia ciągły dopływ paliwa.