軸流泵葉輪裝有2～7個葉片，在圓管形泵殼內旋轉。葉輪上部的泵殼上裝有固定導葉，用以消除液體的旋轉運動，使之變為軸向運動，并把旋轉運動的動能轉變為壓力能。軸流泵通常是單級式，少數制成雙級式。流量范圍很大，為180～360萬立方米/時；揚程一般在20米以下。軸流泵一般為立式，葉輪浸沒在水下面，也有臥式或斜式軸流泵。小型軸流泵的葉輪安裝位置高出水面時，需要用真空泵排氣引水啟動。軸流泵的葉片分固定式和可調式兩種結構。大型軸流泵的使用工況（主要指流量）在運行中常需要作較大的變動，調節葉片的安裝角可使泵在不同工況下保持在高效率區運行。小型泵的葉片安裝角一般是固定的。軸流泵屬于動力式泵中比轉數最高的一種，比轉數為500～1600。泵的流量-揚程、流量-軸功率特性曲線在小流量區較陡，故應避免在這一不穩定的小流量區運行。軸流泵在零流量時的軸功率最大，因此泵在啟動前必須先打開排出管路上的閥，以減小啟動功率。軸流泵主要適用于低揚程、大流量的場合，如灌溉、排澇、船塢排水、運河船閘的水位調節，或用作電廠大型循環水泵。揚程較高的軸流泵（必要時制成雙級）可供淺水船舶的噴水推進之用。