无负压供水设备的工作原理是：通过微机控制变频调速来实现恒压供水。首先根据实际情况设定用水点工作压力，并时刻监测市政管网压力，当压力低于用户所需压力时，微机自动控制子变频器启动，调节水泵转速提高，直到管网压力上升到用户所需压力，并控制水泵以一恒定转速运行进行恒压供水。当用水量增加时转速提高，当用水量减少时转速降低，时刻保证用户的用水压力恒定。自来水的压力越低，水泵的转速越高；自来水的压力越高，水泵的转速越低。当自来水的压力不小于用户所需的压力时，水泵停止运转。无负压供水设备在运行过程中充分利用自来水的原有压力，又保证了用户供水压力恒定。设备在运行过程中微机时刻监测市政管网和系统压力，自动控制真空抑制器及稳流补偿器来抑制负压的产生，既充分利用了市政管网的压力，又不产生负压，不对市政管网产生任何不良影响，保证了用水的安全性。无负压供水设备既能利用自来水管网的原有压力，又能动用足够的储存水量满足高峰期用水，且不会对自来水管网产生吸力。
①当Q自>Q用时（Q自=自来水流量；Q用=用户用水量）
此时水箱蓄水，至设计水位则浮球阀关闭（真空压力表的读数为正）。在自来水压力的作用下止回阀关闭，由此便构成了管道泵供水状态，此时水泵能有效地借用自来水管道原有的压力。
②当Q自
因水泵的进水口直接与自来水管道相连接，若止回阀未打开，则水泵的进水口处便会产生负压。由于止回阀的底部压力小而上部压力大，故止回阀打开时水箱里的水在重力的作用下流向水泵入水口，此时O点的压力为：
Po=ρg（H-Hr）
式中H——水箱水面到止回阀上部的高度
Hr——止回阀在额定流量下的局部阻力水头
ρ——水的体积质量
g——重力加速度
由于止回阀的正向阻力水头一般小于5kPa，因此只要Hmin>5kPa（水箱水面到止回阀上部的最低高度，这可以在设计时得以保证）就能使O点的最小压力始终为正值，也就保证了自来水管道在水泵对接处始终不会出现负压。
③当Q自=Q用时
此为暂时的平衡点，它保持着系统的原有状态。