משאבות צנטריפוגליות אנכיות רב-שלביות הן הנפוצות ביותר בשימוש בתחום הטיפול במים, בגלל מאפייניהן, כיסוי יישום רחב, גודל קטן, מבנה פשוט, תפעול ממשי קל מאוד, זרימה כוללת אחידה, חיי שירות ארוכים, עלות רכישה ועלות תפעול בפועל. שניהם פחות בולטים. המרכיבים הבסיסיים של המשאבה הם אימפלר פועל במהירות גבוהה ומעטפת משאבה בצורת שבלול. האימפלר עם מספר להבים מעוקלים לאחור מוברג על ציר המשאבה, והוא מונע על ידי המנוע לפעול במהירות גבוהה יחד עם ציר המשאבה. האימפלר הוא רכיב המבצע עבודה על הנוזל במשאבה במקביל, ומהווה מחולל הפוספטים של המשאבה. יציאת היניקה באמצע מעטפת המשאבה מחוברת לצינור היניקה, והקצה התחתון של צינור היניקה מצויד בשסתום תחתון משאבה חד צדדי. כניסת הפריקה בצד מארז המשאבה מחוברת לקו הפריקה המצויד בשסתום ויסות.
כאשר המשאבה הצנטריפוגלית הרב-שלבית האנכית פועלת, ציר המשאבה דוחף את האימפלר יחדיו כדי לבצע תנועת כושר ריצה במהירות גבוהה, המניעה את הנוזל שהתמלא בין משטחי הלהב להסתובב. בהשפעת כוח צנטריפוגלי אינרציאלי, הנוזל מבצע תנועת כושר משיקית ממרכז האימפלר אל הפריפריה. הנוזל מקבל אנרגיה קינטית בכל תהליך הזרימה דרך האימפלר, אנרגיית הלחץ השלילי מוגברת ומהירות הזרימה מורחבת. כאשר הנוזל יוצא מהאימפלר ונכנס למעטפת המשאבה, המהירות מופחתת עקב התרחבות איטית של השער במארז, וחלק מהאנרגיה המכנית מומרת לאנרגיית לחץ, אשר בסופו של דבר מוזרקת לצינור הפריקה לאורך הצינור. כיוון רגיל. לכן, מעטפת משאבת הנדנדה לא רק אוספת את הרכיבים הפורקים את הנוזל מהאימפלר, אלא גם מהווה מכשיר להמרת אנרגיה. כאשר הנוזל נזרק ממרכז האימפלר לפריפריה, נוצר אזור לחץ נמוך במרכז האימפלר. בהשפעת הפרש הפוטנציאל הכולל בין מפלס הנוזל במיכל האגירה למרכז האימפלר, הנוזל נשאב למרכז האימפלר.
יש להדגיש שאם מעטפת המשאבה אינה מלאה בנוזל להובלה לפני פעולת המשאבה הצנטריפוגלית הרב-שלבית האנכית, מכיוון שצפיפות האוויר נמוכה, הכוח הצנטריפטלי הנוצר לאחר סיבוב האימפלר קטן, ו- אזור מרכזי של האימפלר אינו יכול ליצור מיכל אחסון יניקה. המתח הנמוך של הנוזל בפנים, כך שגם אם המשאבה הצנטריפוגלית פועלת, לא ניתן להעביר את הנוזל. משמעות הדבר היא שלמשאבה הצנטריפוגלית אין יכולת ניפוח עצמי, מה שנקרא קשירת אוויר. השסתום התחתון של המשאבה החד צדדי מורכב בקו היניקה כדי למנוע מהנוזל שנשפך לתוך מעטפת המשאבה להיפלט מהמארז לפני הפעולה.