Vandens gręžinių mechanizmų veikimo principas daugiausia grindžiamas svirties principu ir atmosferos slėgiu. Stūmoklis yra rankiniu būdu varomas, kad judėtų atgal sandariame vamzdyje, o vienpusis vožtuvas valdo vandens srauto kryptį, naudodamas slėgio skirtumą požeminiam vandeniui ištraukti.
Pavyzdžiui, įprastą rankinio siurblio šulinį, jo pagrindinę struktūrą sudaro šulinio korpusas, stūmoklis, rankena (slėgio strypas), išleidimo vamzdis ir du vienpusiai{0}} vožtuvai (įleidimo vožtuvas ir išleidimo vožtuvas). Darbo procesas yra toks:
Rankenos pakėlimas: stūmoklis juda aukštyn, padidindamas erdvę šulinio korpuse ir sumažindamas oro slėgį, sukurdamas žemo -slėgio zoną. Šiuo metu apatinis įleidimo vožtuvas atidaromas vandens slėgiu žemyn, o vanduo patenka į šulinio korpusą iš apačios.
Rankenos paspaudimas: stūmoklis juda žemyn, padidindamas slėgį šulinio korpuse, uždarydamas įleidimo vožtuvą ir užkirsdamas kelią atgaliniam srautui. Tuo pačiu metu korpuso viduje esantis vanduo išspaudžiamas, atidarant stūmoklio išleidimo vožtuvą ir patenkantį virš stūmoklio.
Pakartotinis veikimas: Pakartotinai spaudžiant rankenėlę aukštyn ir žemyn, vanduo palaipsniui pakyla į išleidimo vamzdį ir galiausiai išteka.
