气液混合式自吸离心泵工作时必须完成三个过程：将叶轮内的气体往复带出叶轮；有效地进行气液分离；分离出来的水不断地返回到叶轮中去重新工作。
根据水和气体混合的部位不同，气液混合式自吸离心泵分为内混式和外混式。其中气液分离室中的水回流到叶轮进口处，气体和水在叶轮进口处混合的称内混式自吸离心泵。气液分离室中的水回流到叶轮出口处，气体和水在叶轮外缘处混合的称外混式自吸离心泵。
1．内混式自吸离心泵
内混式自吸离心泵由双层气液分离室泵体、叶轮、s形进水管、喷嘴、回流阀、排气阀、出水管等组成。泵起动后，泵体内的水通过回水流道射向叶轮进口，在叶轮内进行充分的气液混合，经压水室扩散管出口排到分离室进行气液分离，如此往复循环，直到把吸人管路内及泵体内的气体排尽，进入正常工作。这时,排气阀在水压作用下关闭，回流阀同样在进口低压和压水室高压压差作用下自动关闭。
2．外混式自吸离心泵
外混式自吸离心泵的结构形式与内混式结构类似，由S形进水弯管、双层泵体等组成。外混式自吸离心泵双层泵体的内层为压水室，内外体形成的空腔下部为储水室，上部为气液分离室，储水室下部有一孔(称回流孔)和压水室相通。压水室的扩散管有长、短两种。短扩散管比普通离心泵的短，出口位于分离室的中部；长扩散管直达泵上部出口，这种扩散管要在侧壁上开回水口(内混式也有长扩散管)，并在分离室顶部有排气阀。泵起动后，压水室的水经扩散管流人气液分离室进行气液分离，气体从排出管排出，气液分离室中的水回流到叶轮外缘，再进行气液混合，不断循环把吸人管路及泵体内的气体排尽，泵进人正常工作状态。