立式单螺杆泵衬套内外表具有双螺纹，其恣意截面为一长圆，两头是半径为R的半圆，中心是长为4e的直线段。衬套的恣意截面都是相同的长圆，只是彼此相互错开一个视点。
螺杆装入衬套后，螺杆外表与衬套内螺纹外表之间构成一个个关闭的腔室，一起恣意截面也被分成上下两个月牙形作业室。当螺杆旋转时，接近吸入室的一个作业室的容积逐步增大，构成负压，在压差的作用下液体被吸入作业室。
随着螺杆的继续转动，作业腔容积不断增至很大后，这个作业室关闭，并将液体沿轴向面向压出室。与此一起上下两个作业室交替循环地吸入和排出液体，因此液体被连续不断地从吸入室沿轴向面向压出室。
立式单螺杆泵是依靠螺杆与衬套相互啮合在吸入腔和排出腔发生容积改变来运送液体的。它是一种内啮合的密闭式螺杆泵，主要作业部件由具有双头螺旋空腔的衬套和在定子腔内与其啮合的单头螺旋螺杆组成。
当输入轴通过万向节驱动转子绕定子中心作行星回转时，定子 — 转子副连续地啮合构成密封腔，这些密封腔容积不变地作匀速轴向运动，把运送介质从吸入端经定子 — 转子副运送至压出端，吸入密闭腔内的介质流过定子而不被搅动和损坏。