軸流泵是流量大、揚程低、比轉數高的葉片式泵，軸流系的液流沿轉軸方向流動，但其設計的基本原理與離心泵基本相同。
軸流泵的主要零件有進水管、葉輪、導葉、出水管、泵軸、軸承和軸封等。軸流泵按主軸的安裝方式分有立式、臥式和斜式三種。
1. 進水管
喇叭管為中小型立式軸流泵的吸水室，用鑄鐵制造，它的作用是把水以較小的損失均勻地引向葉輪。喇叭管的進口部分呈圓弧形，進口直徑約為葉輪直徑的1.5倍。在大型軸流泵中，吸水室一般做成流道的形式。
2. 葉輪
葉輪是主要的工作部件，由葉片、輪縠、導水錐等組成。
軸流泵的葉片呈扭曲形裝在輪縠上。根據葉片調節的可能性分為固定式、半調節式和全調節式三種。固定式的葉片和輪穀成一體，葉片的安裝角度是不能調節的。半調節式的葉片用螺母拴緊在輪鞍上，在葉片的根部刻有基準線，而在輪縠上刻有幾個相應安裝角度的位置線。葉片不同的安裝角度，其性能曲線將不同，使用時可根據需要調節葉片安裝角度。半調節式葉輪葉片需要停機并拆卸葉輪之后，才能進行調節。全調節式的葉片是通過機械或液壓的一套調節機構來改變葉片的安裝角。它可以在不停機或只停機而不拆卸葉輪的情況下，改變葉片的安裝角。
3. 導葉
導葉位于葉輪上方的導葉管中，并固定在導葉管上。它的主要作用是消除流體的旋轉運動，減少水頭損失。同時可將流體的部分動能轉變為壓能。
4. 軸和軸承
中小型軸流泵泵軸是實心的。對于大型軸流泵，為了布置葉片調節機構，泵軸做成空心的。軸腔內安置有操作油管或操作桿。
軸流泵的軸承按其功能可以分為三類：徑向軸承、推力軸承和導軸承。推力軸承用于承受泵運行過程中產生的軸向力。徑向軸承導軸承主要用來承受轉動部件的徑向力，起徑向定位作用。導軸承裝在導葉錐體中，用于減小軸的擺動，導軸承常用介質潤滑或外沖洗液潤滑。
5. 軸封
軸流泵可根據應用場合的要求配置填料或機械密封，與離心泵軸封相似。
6. 泵殼
軸流泵的泵殼呈圓筒形，由于其中有固定導葉，故稱導葉式泵殼。導葉裝在葉輪后面，呈圓錐形，內有多片導葉。軸流泵的出水道是一彎管。中小型軸流泵的進水道多采用喇叭形短管，而大型軸流泵則多采用肘彎形或鐘形進水道。
軸流泵的性能特點
1. 軸流泵適用于大流量、低揚程。
2. 軸流泵的H-V特性曲線很陡，關死揚程(流量Q=0時)是額定值的1.5~2倍。
3. 與離心泵不同，軸流泵流量愈小，軸功率愈大，因此應開閥啟動。
4. 高效操作區范圍很小，在額定點兩側效率急劇下降。
5. 軸流泵的葉輪一般浸沒在液體中，因此不需考慮汽蝕，啟動時也不需灌泵。
軸流泵的操作與流量調節
軸流泵一般不采用出口閥調節流量，常用改變葉輪轉速、調節泵入口導葉或改變葉片安裝角度的方法調節流量。
1. 變轉速調節
與離心泵相似，軸流泵通過改變轉速可獲得多條性能曲線，使得工作點保持在高效區。變轉速調節由于其調節的便捷性已經在大型軸流泵上得到越來越多的應用。
2. 入口導葉調節
軸流泵可在入口設導葉，通過導葉改變入口液流的預選強度來實現泵特性曲線的改變。導葉調節適用于流量小范圍變化而揚程大范圍變化的場合。
3. 葉片安裝角調節
葉片安裝角調節相當于改變了泵的比轉速，適用于要求流量大范圍變化而揚程變化范圍較小的場合。葉片半調節式由于每次調節需對泵進行拆卸，因此適用場合較少。葉片全調節式軸流泵設有液壓式或機械調節機構。液壓式調節機構源自水輪機葉片調節結構，具有輸出力矩大的優點，但油系統復雜，一般用于功率2500kW以上的大型軸流泵。機械式調節機構一般用于功率2500kW以下的軸流泵。葉片安裝角調節由于調節機構復雜，可靠性相對較差，正逐步被變轉速調節所取代。