高压泵时水刀系统核心成员对水进行加压并连续输出水流，从而让切割刀头把高压水变为超音速水射流，水刀机应采用增压泵和直接驱动泵。
直接驱动泵的工作方式与在喷漆前冲洗房屋或甲板所用的低压“压力清洗器”一样，它是一种直接由电机驱动三个活塞产生运动的三级泵，因为其简单可靠，这些泵得到了水刀机工业认可，目前为止，直接驱动泵能够提供***大连续工作压力比增压泵低10%-25%。
直接驱动也是一种相对型的高压泵，尽管直接驱动泵被用于某些工业应用，目前绝大多数用于水刀的超高压还是增压泵。
增压泵油路部分工作原理
电机驱动油泵，将液压从邮箱中抽出，经单向阀传送到油压管路中，此时油路分为三路，一路接囊式液压蓄能器和压力表，压力表显示油压，囊式液压蓄能器可起平稳油压的作用，第二路接换向阀，另一路接溢流阀，当未按下开高压水按钮时，从油泵送出来的液压油经溢流阀，水冷式冷却器和回油过滤器直接流回邮箱，则少量的液压油通过换向阀进入增压器油腔，不足以推动油活塞产生换向缓慢，而当按下开高压水按钮后，溢流阀闭合，液压油经换向阀进入增压器油腔，推动油活塞运动，同时油活塞另一边的液压被推出油缸，经水冷式冷却器，回油过滤流回邮箱，当油活塞被推至油缸末端，碰撞换向顶杆，顶杆触发换向阀产生换向信号，从而使液压油路从油缸的另一端进入，油活塞回程，如此，连续不断的触发换向器进行油路换向，从而形成增压器的往复运动。
水路部分工作原理
自来水经过滤器过滤后，由水泵进行加压，进入增压器两端的高压缸内，当活塞杆往复运动时，一端高压缸通过进水单向阀进水，另一端高压缸的水被推出，经过出水单向阀进入高压管路，如此动作，在两端的高压缸中交替进行，形成源源不断的高压水流，由于存在增压器换向周期，输出的水流的压力形成周期波动，因此高压水流需要经高压蓄能器进行稳压，通过高压管输送到喷射头，在喷射头上安装有孔径为0.25-0.33mm的宝石喷嘴，高压水射流在宝石喷嘴的约束下形成具有极大动能的高速“水箭”，可以击穿纤维，皮革，橡胶等软质的材料，在“水箭”中混合一定比例的磨料，则形成磨料水射流，可以穿透任何坚硬材料。