軸流泵為一種高比轉數（500~1200）葉片泵，其流量大揚程低，流量大約在0.1~50米³/秒范圍內，揚程一般低于25米；多數在4~15米。液流在旋轉翼形葉片作用下，產生沿輪軸軸向的運動。又因它的葉片象螺旋槳，所以又叫做螺旋槳泵。
    在軸流泵中，水的流動如同在螺旋表面上的運動一樣，即一方面沿軸前進，另一方面還跟著葉輪旋轉。
    從葉輪中流出來的帶有切向速度的旋轉水流，如果直接進入管道，則這一部分旋轉的動能就講完全損失掉。為此，需要消除液體的旋轉運動，并把它的動能變換為壓力能，達到提高水泵效率的目的，因此設有導葉。
    導葉的數目一般比葉輪葉片的數目多一片或少一片。而葉輪葉片數與比轉數有關，低比轉數軸流泵（ns=500~600），葉片數Z=5~6；中比轉數軸流泵（ns=800~900），葉片數Z=4；高比轉數軸流泵（ns>1000），Z可取3片或2片。對于可調節的軸流泵葉輪（即葉片可以轉動），Z>4時會造成轉動機構上的困難。導葉進口邊與葉輪出口邊之間的距離也有一定的要求，一般為0.1D,D為導葉直徑；如果這個距離太小，軸流泵運行不穩定，如果距離太大，則又增大了水力損失。
    軸流泵產生的理論水頭，其方程式和離心泵的很相似，不過考慮到軸流泵出口與入口圓周速度相同，所以有：
H∞=u2(v2u-v1u)/g
如果葉輪入口沒有預旋，則上式為：H∞= u2v2u/g
理論流量為：QT=vF
式中 v——液體在葉輪軸向的分速，米/秒；
F——液體在出口處的橫斷面積，米²。
    軸流泵工作時，也會發生汽蝕現象。即在葉片背部壓力降低到低于工作水溫的飽和壓力時，液體開始蒸發產生汽泡；汽泡沿流線進到壓力較高的區域時，受壓迅速收縮，產生水力沖擊，并對葉片表面造成嚴重的剝蝕損壞。當汽泡區域進一步擴大時，葉片背部則會完全被汽泡覆蓋，這時汽泡的消滅不在葉片上而是在葉片背后，所以對葉片無剝蝕作用，但由于此時汽泡堵塞了葉片之間的通道，所以水泵的流量、壓力、效率等均下降，并產生噪音和振動，破壞水泵正常工作。
    軸流泵可以安裝成立式的、水平式的或傾斜式的。
    軸流泵與離心泵相比，具有構造簡單緊湊、重量輕、效率高、可以輸送臟污的液體等優點。大流量的軸流泵，葉片還可設計成可調型式，在外界負荷變化時，改變葉片的安裝角度，從而改變水泵的性能，使水泵具有較好的經濟性。軸流泵的揚程小而流量大，在發電廠中主要用來作循環水泵使用，而使用愈趨廣泛。但軸流式水泵安裝與維修工作比臥式離心泵復雜。
    軸流泵的特性曲線的特點如下：
    1、軸流泵的Q—H特性曲線在葉片安裝角不變時陡度很大，線上有轉折點（K點）。這樣的特性曲線，對于凝汽器管子運行中受到積污而阻力增加后，仍能很好地滿足流量大致不變的要求。但由于陡度過大，軸流泵的功率還是隨著水量的減少而急劇增加。
    2、軸流泵的工作最有利范圍不大，因為在效率曲線上，一旦離開最高效率點，不論向左或向右，效率均迅速下降。
    3、軸流泵的功率隨輸送量的減少而增大，這是與離心泵完全不同的。水泵在空轉時的功率時的功率甚至比正常情況的功率要大2倍，這樣就必須采用容量較大的電機，并且啟動時也易過載。因此軸流泵應在出水閥門開啟的情況下啟動，并且不允許在運行中用關小出口閥門的辦法調節供水量。