往復式潛水泵的結構主要包括：安裝在工作腔內的傳動柱塞，安裝在泵腔中的工作柱塞，把它們相互連接起來的連桿和套在桿上的工作彈簧。連桿與工作柱塞之間用鉸接的方式相連。在傳動柱塞和彈簧之間，在桿上自由地套裝了上支撐環。而彈簧的下部裝有下支撐環，它也是自由地套裝在桿上，而且下支撐環有一定的向上位移間隙。泵的缸體與吸水閥體相連，而吸水閥體又與排水閥體相連。在吸水閥體中布置了帶彈簧的吸水閥和限位環，進水腔通過進水眼與管外空間(即鉆孔內的水位)相通。通過幾個直孔把泵腔與出水腔連接起來。在排水閥體上安裝了帶彈簧和限位環的排水閥。往復式潛水泵通過接頭和接頭與鉆桿連接，在鉆進過程中與鉆桿一起回轉。傳動柱塞用密封圈實現密封，而工作柱塞用密封圈實現密封。

　　在工作柱塞上加工了中心通道和與之相連的側向通道，它們形成的水路使連桿的空間與泵腔連通。在中心軸向通道上裝有輔助閥和彈簧。

　　由于地表往復泵安裝了脈動式雙向閥，當地表往復泵正向行程時，來自地表往復泵的水力脈沖傳遞到往復式潛水泵的工作腔，在沖洗液的水壓作用下往復式潛水泵的傳動柱塞1以及和它連在一起的連桿、工作柱塞向下移動，壓縮工作彈簧，并把泵腔4內的沖洗液通過直孔壓至出水腔，進而打開排水閥，使沖洗液通過鉆桿流向孔內巖心管，完成往復式潛水泵的排水過程。

　　當地表水泵反向行程時，由于脈動式雙向閥的作用使地表壓力管路及往復式潛水泵以上鉆桿柱中的水壓力下降，工作彈簧通過上支撐環從下面作用于傳動柱塞的端部。與此同時，來自管外空間的沖洗液的靜水柱壓力通過進水眼、進水腔、吸水閥和泵腔作用于工作柱塞的下端，使傳動柱塞和工作柱塞向上移動。這時管外空間的沖洗液經過打開的吸水閥灌滿泵腔，這樣就完成了往復式潛水泵吸水過程。當地表往復泵又開始正向行程時，來自脈動式雙向閥的下一個水力脈沖又來到了，在它的作用下柱塞又向下移動，從腔體內把沖洗液壓向孔內，即又開始一個新的循環。

　　當工作柱塞反向行程時，靠位于上限位的上支撐環和下支撐環之間的彈簧的彈性壓縮可以吸收水擊的能量，因為下支撐環可以在工作柱塞的作用下向上位移。