Kluczową częścią pompy wtrysku paliwa jest tłok. Jeśli porównać go do wspólnej strzykawki w szpitalach, ruchomy korek nazywa się tłok, a strzykawka nazywa się tuleją tłoka. Zakłada się, że sprężyna jest zainstalowana w strzykawce względem kolumny. Jeden koniec wtyczki i drugi koniec tłoka stykają się z wałem rozrządu. Gdy wałek rozrządu całkowicie się zatwariuje, tłok raz przesunie się w górę i w dół w tulei tłoka. Jest to podstawowy tryb ruchu tłoka pompy wtrysku paliwa.
Tłok i tuleje tłoka są bardzo precyzyjnymi częściami przetwarzania. Na korpusie tłoka znajduje się nachylony rowek. Na tulei tłokowej znajduje się mały otwór zwany portem ssącym. Ten port ssący jest wypełniony olejem napędowym. Gdy tłok nachylony rowek jest skierowany w ścianę portu ssącego, olej napędowy dostaje się do tulei tłoka, a tłok jest przesuwany przez wałek rozrządu. Gdy tłok osiągnie pewną wysokość, rowek nachylony tłok jest rozłożony z portu ssącego, a port ssący jest zamknięty, dzięki czemu olej napędowy nie może być zasysany ani wyciskany. Gdy tłok nadal rośnie, olej napędowy zostanie wciśnięty, a ciśnienie oleju napędowego zostanie otwarte do pewnego stopnia. Zawory wygrzewa się do wtryskiwacza paliwa, a następnie z wtryskiwacza paliwa do komory spalania cylindra. Tłok odprowadza pewną ilość oleju napędowego za każdym razem, tylko jego część jest wtryskiwana do cylindra, a reszta jest odprowadzana z otworu powrotnego oleju, a ilość wstrzykniętego paliwa jest regulowana przez zwiększenie lub zmniejszenie ilości osuszanego oleju.