齒輪泵利用齒輪的嚙合通過位移來泵送流體。它們是液壓流體動力應用中最常見的泵類型之一。齒輪泵是約翰內斯·開普勒在1600年左右發明的。

齒輪泵還廣泛用于化學裝置中以泵送高粘度流體。主要有兩種變體：使用兩個外正齒輪的外齒輪泵，以及使用一個外正齒輪和一個內正齒輪的內齒輪泵（內正齒輪齒朝內，見下文）。齒輪泵是正排量（或固定排量），這意味著它們每轉一次泵送恒定量的流體。一些齒輪泵被設計用作馬達或泵。

當齒輪旋轉時，它們在泵的進氣側分離，形成一個由流體填充的空隙和吸力。流體由齒輪輸送到泵的排放側，在那里齒輪的嚙合使流體發生位移。機械間隙很小——大約為10μm。緊密的間隙，加上旋轉的速度，有效地防止流體向后泄漏。

齒輪和外殼的剛性設計允許非常高的壓力和泵送高粘度流體的能力。

存在許多變體，包括斜齒輪和人字齒輪組（而不是正齒輪）、類似于羅茨鼓風機的葉形轉子（通常用作增壓器），以及允許堆疊泵的機械設計。最常見的變化如下所示（驅動齒輪顯示為藍色，惰輪顯示為紫色）。

• 用于液壓動力應用的外齒輪泵設計。
• 用于汽車油泵的內齒輪（Gerotor）泵設計。
• 內齒輪（CrescentInternalGear）泵設計用于高粘度流體。

外部精密齒輪泵通常被限制在210bar(21,000kPa)的xxx工作壓力和3,000rpm的xxx速度。一些制造商生產具有更高工作壓力和速度的齒輪泵，但這些類型的泵往往噪音大，可能必須采取特殊的預防措施。

吸入口和壓力口需要與齒輪嚙合的位置相連接（在內部泵圖像中顯示為暗灰色線）。一些內嚙合齒輪泵有一個額外的新月形密封件。這個新月形的作用是使齒輪保持分離并減少渦流。

齒輪泵通常非常高效，尤其是在高壓應用中。