L'eau est pressurisée à des pressions très élevées, supérieures à 50 000 psi. Cette pressurisation est réalisée à l'aide de pompes de conceptions diverses, décrites ci-après dans ce chapitre.

L'eau à haute pression est transportée à travers une série de tubes en acier inoxydable jusqu'à une tête de coupe. Selon le matériau à couper, la tête de coupe peut être soit une « tête de coupe à eau pure » soit une « tête de coupe abrasive ».

Dans la tête de coupe, l'eau à haute pression est forcée à travers un orifice de petit diamètre. Le diamètre de cet orifice est de 0,004" à 0,020". Cette étape convertit la pression du jet d'eau en vitesse. On passe de l'énergie potentielle à l'énergie cinétique. En sortant de l'orifice, le jet d'eau se déplace à 2200 mph ou plus. Une pression plus élevée entraîne une vitesse plus élevée. Des orifices de plus petit diamètre produisent un jet d'eau plus rapide, mais aussi un jet avec moins d'énergie cinétique car il n'y a pas autant d'eau disponible pour accélérer les grains abrasifs à pleine vitesse.

Dans une tête de coupe à eau pure, l'eau sort immédiatement de la tête de coupe après avoir traversé l'orifice. La vitesse et la puissance du jet d'eau sont suffisantes pour couper des matériaux mous ou minces comme la mousse, le caoutchouc, le bois tendre, les plastiques, les tapis, les aliments, les garnitures de toit de voiture, les circuits imprimés, etc.

Dans une tête de coupe abrasive, un abrasif très dur, généralement du grenat, est introduit dans le jet d'eau. Les particules abrasives sont accélérées à près de la vitesse du jet d'eau. Cela donne aux particules abrasives beaucoup de puissance. Le jet d'eau abrasif descend maintenant à travers une buse abrasive, ou tube de mélange, d'environ 3 pouces de long avec un diamètre intérieur compris entre 0,030" et 0,050". Le mélange d'eau et d'abrasif sort de la buse abrasive et coupe les matériaux durs comme les métaux, la pierre, l'acrylique, la céramique, les composites, les phénoliques et la porcelaine.

Une commande CNC déplacera la tête de coupe jusqu'à 6 axes de mouvement pour couper la pièce à usiner ciblée.