mały|Schemat działania pompy tłokowej dwustronnego działania. 1. zasysanie cieczy; 2. wypływ cieczy Pompa tłokowa – rodzaj pompy wyporowej, w której elementem zmieniającym objętość komory pompy jest tłok poruszający się ruchem posuwisto zwrotnym w cylindrze.
Budowa i zasada działania thumb|left|200px|Schemat działania pompy tłokowej jednostronnej Typowa pompa tłokowa jednostronnego działania składa się z komory (cylindra) (1), w której porusza się tłok (4) lub nurnik napędzany tłoczyskiem (5). Komora pompy jest oddzielona od części ssawnej samoczynnym zaworem (zawór ssawny) (3) umożliwiającym przepływ płynu od części ssawnej do komory pompy, a blokującym przepływ w odwrotnym kierunku. Podobnie zawór tłoczny (2) umożliwia jednokierunkowy przepływ z komory pompy do części tłocznej. Tłok wykonuje ruchy posuwisto-zwrotne na przemian w lewo i w prawo (rysunek). Podczas ruchu w prawo (ruch ssawny), w komorze spada ciśnienie, co powoduje samoczynne zamknięcie zaworu tłocznego (2). Zmniejszenie w komorze ciśnienia otwiera równocześnie zawór ssawny (3) i umożliwia przepływ płynu do komory pompy. Podczas ruchu w lewo (ruch tłoczny), zawór ssawny (3) zamyka się, a otwiera się zawór tłoczny (2).