測功器圓盤1固定在轉軸3上，與轉軸一起在外殼內旋轉，構成了測功器的轉子。轉子有軸承支撐在外殼2內，而外殼又由外軸承支撐在測功器底座上，它可以繞軸線自由擺動。
水經過進水閥流入外殼的內腔。當內燃機飛輪帶動轉子在外殼中旋轉時，由于轉盤與水之間的摩擦作用，水也跟著一起旋轉。在離心力的作用下，水被甩向外殼內壁，形成一個環形水圈，并使其動量矩增加。同時，外殼受水的沖擊后，要繞軸線擺動。水沖擊外殼內壁，受到內壁的摩擦阻力的作用降低了速度，付出了動能，在水壓的作用下，折向外殼中心流動，形成環形渦流水圈，最后使水的溫度升高。
由于水圈與外殼內壁的摩擦，外殼的旋轉（擺動）速度比轉子的轉動要慢，因而水圈就要阻止轉子的轉動而產生一個阻力矩。次阻力矩通過聯軸器直接作用在內燃機的飛輪上，這就是加在內燃機上的負荷。或者說，水吸收了內燃機的功率。
這個負荷可以通過調節進，出水量來控制。水圈愈后，阻力矩愈大，吸收的功率愈多。水力測功機
