Načelo solarne vodne črpalke je pretvarjanje sončne energije v električno energijo, ki nato poganja črpalko. Posebna načela so naslednja:
1. Fotovoltaična proizvodnja električne energije: sončni paneli (imenovani tudi fotovoltaični paneli) pretvarjajo sončno svetlobo v enosmerni tok (DC). Fotonapetostna plošča je sestavljena iz več enot sončnih celic, od katerih je vsaka sestavljena iz dveh plasti silicijevega materiala. Ena plast je dopirana, da tvori polprevodnik tipa P-, druga plast pa je dopirana, da tvori polprevodnik tipa N-, ki tvori PN spoj.
Ko sončna svetloba sveti na PN spoj, fotonska energija vzbudi elektrone in tako ustvari električni tok.
2. Shranjevanje energije: Enosmerno elektriko, proizvedeno s fotonapetostno proizvodnjo energije, je treba na splošno shraniti prek naprave za shranjevanje, najpogosteje baterije, shranjene z uporabo krmilnika polnjenja.
To zagotavlja zadostno moč vodne črpalke tudi ponoči ali v oblačnih dneh.
3. Nadzor moči: Sistem solarne vodne črpalke zahteva nadzor in regulacijo moči. Krmilnik uravnava napajanje z enosmernim tokom med fotovoltaičnimi paneli in vodno črpalko ter tako zagotavlja normalno delovanje črpalke. Krmilnik bo prav tako samodejno prilagodil delovni status vodne črpalke glede na izhodno moč sončnih kolektorjev za izboljšanje učinkovitosti sistema.
4. Delovanje vodne črpalke: Ko se električna energija, proizvedena s fotonapetostno proizvodnjo energije, prilagodi na napetost, primerno za delovanje vodne črpalke, se električna energija prenese na vodno črpalko. Vodna črpalka običajno uporablja enosmerni motor, ki pretvarja električno energijo v mehansko energijo za pogon črpalke. Vodna črpalka črpa vodo iz podzemlja ali vodnega vira in jo dvigne na želeno višino ali po ceveh transportira na želeno mesto.