当柱塞上升至“上上点”后往下移动，柱塞倾斜槽又会与吸入口相遇，柴油又被吸进柱塞套里面，再次重复上述的动作。直列式喷油泵每一组柱塞系统对应一个气缸，4个气缸就有4组柱塞系统，因此体积比较大，多用在中型以上汽车。例如公共汽车和大货车上的柴油机一般用直列式喷油泵。喷油泵主要用在的汽车柴油机上，喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对高转速的限制，确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。而喷油泵则是柴油机最重要的部件，被视为柴油发动机的“心脏”部件，它一旦出问题会使整个柴油机工作失常
自吸油泵 启动前先在泵壳内灌满水（自吸油泵或泵壳内自身存有水）。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。然后与右回水孔流来的水汇合，顺着蜗壳流动。由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅，就同空气强烈搅拌混合，生成气水混合物，并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离，沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来，由出口管排掉，而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘，并与吸入管空气相混合。如此反复循环，逐渐将吸入管路中的空气排尽，使水进入泵内，完成自吸过程。
油泵要有动力源才能运转，它下部的凸轮轴是由发动机曲轴齿轮带动的。喷油泵的关键零件是柱塞，如果以医院常见的注射器做比喻，那么可移动的塞子就称为柱塞，针筒就称为柱塞套，假设在针筒里面安装一只弹簧顶着柱塞一端，柱塞另一端接触凸轮轴，当凸轮轴回转一周，柱塞就会在柱塞套内上下移动一次，这就是喷油泵柱塞的基本运动方式。
