Принцип роботи вільноихрового насоса значно відрізняється від класичних відцентрових насосів, які використовуються для транспортування рідин з включеннями. Його робочий процес характеризується утворенням тороподібного вихору (на відео показаний червоним кольором) у порожнині його корпусу (вільній камері).

Основний потік (зелений колір), - потік протікання, що не взаємодіє з роторним елементом, - робочим колесом насоса.

Тороподібний вихор формується шляхом силової взаємодії потоку, що входить у міжлопатеві канали робочого колеса, з його лопатями. В результаті лопаті передають вихору деякий приріст енергії. Тороподібний вихор утворює так звані рідкі лопаті, які передають енергію потоку протікання. В результаті основний потік (потік протікання) отримує приріст енергії без взаємодії з лопатями робочого колеса і надходить у напірний патрубок, а потім і напірний трубопровід системи.

Таким чином, основний потік зовсім не взаємодіє з роторним елементом насоса – робочим колесом. Це дозволяє значно знизити зношування елементів проточної частини насоса (робоче колесо, корпус) у порівнянні з класичними відцентровими насосами за ідентичних умов функціонування.

Крім того, у разі транспортування продукту з часточками, що легко ушкоджуються, значно знижується ступінь пошкодження частинок цієї фази, що дозволяє отримати на виході більш якісний продукт.

Широкий прохідний канал вільної камери насоса дозволяє легко перекачувати рідини з великими включеннями (до 50 мм і вище), що неможливо у разі використання відцентрових насосів.

Наявність вільної камери перед робочим колесом дозволяє уникнути засмічення насоса продуктом у разі перекачування рідини з липкими (вологі серветки) або волокнистими включеннями.