汽油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，并经管路和汽油滤清器压送到化油器的浮子室内。正是由于有了汽油泵，汽油箱才能安放到远离发动机的汽车尾部，并低于发动机。

汽油泵按驱动方式的不同，可分为机械驱动膜片式和电驱动式两种。
膜片式汽油泵
膜片式汽油泵是机械式汽油泵的代表，用于化油器式发动机，一般靠凸轮轴上的偏心轮驱动，它的工作情况是：
①吸油 凸轮轴转动中，当偏心轮顶动摇臂，拉下泵膜拉杆时，泵膜下降，产生吸力，汽油便从油箱内吸出，并通过油管、汽油滤清器、进人汽油泵的油室。
②泵油 当偏心轮转过一定角度不再顶动摇臂时，泵膜弹簧伸张，顶动泵膜上升，把汽油从出油阀压送到化油器的浮子室。
膜片式汽油泵的特点是结构简单，但是由于受到发动机的热影响，因此要特别重视确保在高温下的泵油性能，以及橡胶材料的膜片对于热和油料的耐久性。
一般汽油泵的供油量比汽油机耗油量大2.5～3.5倍。当泵油量大于耗油量而化油器浮子室针阀关闭时，油泵出油管路中的压力提高，反应到油泵，使膜片行程缩短或停止工作。
电动汽油泵
电动式汽油泵，不靠凸轮轴带动，而靠电磁力反复吸动泵膜。这种电动泵，可自由选择安装位置，并能防止气阻现象。
汽油喷射式发动机用的电动汽油泵的主要安装型式有装在供油管路中或汽油箱中两种。前者布置范围较大，不需要专门设计汽油箱，安装拆卸方便。但油泵吸油段长，易产生气阻，工作噪音也较大，此外要求油泵不能泄露，目前的新型车辆上已较少使用这种型式。后者燃油管路简单，噪音低，多燃油泄漏要求不高，是当前主要趋势。
在工作时，汽油泵的流量除提供发动机运转所需的消耗外，还应保证有足够的回油流量，以保证燃油系统的压力稳定和足够的冷却。