移液器的工作原理分为两种：内置活塞型和外置活塞型。

内置活塞是通过移液器内部活塞的运动，利用气压差将同等体积的空气与目标液体置换。此方式中活塞与液体之间存在较长的空气柱分隔，中间还有滤芯的阻隔，因此移液器活塞不被污染，更换吸头很方便。常见的移液器比如Genex、Adonis、Colour等都属于此类型。

外置活塞则是将活塞直接与目标液体接触，当活塞拉起时，大气压将液体挤入吸头内。此方式中活塞与液体之间无空气间隔，气压为0，能够避免由于液体气/汽化导致的内外气压失衡，还能更好地应对流动性差的液体。如Stepper连续分液器则属于此类。