径向柱塞泵在转子(缸体)上径向均布有多个柱塞孔，孔中装有柱塞。转子的中心与定子的中心之间有一个偏心距e。在固定不动的配流轴上，相对于柱塞孔的：部位有相互隔开的上、下两个缺口，此两个缺口又分别通过所在部位的两个轴向孔与泵的吸、压油口连接。当转子旋转时，在离心力(或低压油)作用下，柱塞的头部与定子的内表面紧紧接触，由于转子与定子偏心，所以柱塞在随转子转动的同时，又在柱塞孔内作径向往复滑动。当转子按方向旋转时，上半周的柱塞皆往外滑动，柱塞底部的密封工作腔容积增大，于是通过轴向孔吸油。下半周的柱塞皆往里滑动，柱塞孔内的密封工作腔容积减小，于是通过轴向孔压油。

当移动定子改变偏心距e的大小时，泵的排量就得到改变。当移动定子使偏心距e从正值变为负值时，泵的吸、压油腔就互换j因此径向柱塞泵可以做成单向或双向变量泵。

径向柱塞泵径向尺寸大，结构复杂，自吸能力差，且配流轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损，这些都限制了它的转速和压力的提高。