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离心泵是化工生产中最常用的流体输送设备之一，其核心原理是将机械能转化为流体的压力能和动能。离心泵的工作原理是：当叶轮高速旋转时，叶片带动液体一起旋转。由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，动能和压力能都增加。液体离开叶轮后进入蜗壳，最终从排出管排出。叶轮中心区域由于液体被甩出而形成低压区，吸入管中的液体在压力作用下被压入叶轮中心，形成连续的吸液和排液过程。
离心泵的主要结构包括：泵壳，它包围叶轮，收集从叶轮甩出的液体，并将动能转化为压力能。叶轮是离心泵的核心工作部件，通过旋转将能量传递给液体。泵轴连接电机和叶轮，传递动力。密封装置防止液体从泵轴与泵壳的间隙泄漏，同时防止空气进入泵内。轴承支撑泵轴，减少摩擦，保证转动平稳。此外还有吸入室和排出室，连接吸入管和排出管。
离心泵的主要性能参数包括：流量，表示单位时间内泵输送的液体体积或质量；扬程，表示单位重量液体通过泵所获得的能量，通常表示为液柱高度；效率，是泵的有效功率与轴功率之比；轴功率，是驱动泵所需的功率；必需汽蚀余量，是泵在正常工作不发生汽蚀时所需的参数。这些参数之间的关系通过特性曲线表示，包括H-Q曲线、P-Q曲线、η-Q曲线和NPSH_r-Q曲线。其中，效率曲线呈抛物线状，存在一个最高效率点，称为BEP点。
管路特性曲线描述了液体在特定管路系统中流动时，克服阻力和位差所需的扬程与流量之间的关系。管路总扬程等于静扬程加上阻力扬程。静扬程是液体进出口液面或压力差引起的扬程差，与流量无关；阻力扬程是克服摩擦阻力和局部阻力所需的扬程，与流量的平方近似成正比。因此，管路特性曲线通常表示为H_sys = H_static + K·Q²，是一条从静扬程点开始向上弯曲的抛物线。泵在特定管路系统中实际运行时的流量和扬程，即工作点，是泵的H-Q特性曲线与管路系统的特性曲线的交点。在该点，泵提供的扬程恰好等于管路所需的扬程。
汽蚀是离心泵中的一种危险现象。当泵吸入口处的局部压力降低到输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体会汽化形成气泡。这些气泡随液体流到高压区时迅速凝结或破裂，产生冲击波，对泵的过流部件造成损害，并引起噪音、振动、性能下降。为防止汽蚀，必须保证有效汽蚀余量NPSH_a大于必需汽蚀余量NPSH_r。此外，离心泵可以采用并联或串联运行方式。并联运行时，多台泵吸入口和排出口分别相连，用于增加总流量，总流量是各泵流量之和，总扬程与单台泵扬程相同。串联运行时，多台泵首尾相连，用于增加总扬程，总扬程是各泵扬程之和，总流量与单台泵流量相同。