Pompa zębata to pompa mechaniczna, która przemieszcza ciecze za pomocą dwóch obracających się kół zębatych. Ciecz przepływa pod ciśnieniem z wlotu pompy do wylotu w przestrzeni utworzonej przez zęby przekładni. Płyn służy również do smarowania przekładni. Niewielkie prześwity między ściankami komory pompy a zębami kół zębatych tworzą szczelne uszczelnienie, zapobiegając w ten sposób cofaniu się cieczy przez wlot. W przeciwieństwie do innych typów pomp, pompy zębate nie muszą być zalewane i mogą pracować na sucho przez krótki czas bez uszkodzenia pompy. Są one zwykle używane do pompowania wody, oleju i innych cieczy.
Pompy zębate są zdolne do wytwarzania bardzo wysokich ciśnień wewnętrznych i są często używane do pompowania gęstych cieczy, takich jak smoła i ropa naftowa. Prędkości pompy należy zmniejszać wraz ze wzrostem lepkości, aby zapewnić wystarczającą ilość czasu na wypełnienie przez ciecz pustych przestrzeni między zębami kół zębatych. Pompa zębata jest w stanie pompować bardzo precyzyjne ilości cieczy pod wysokim ciśnieniem i jest często używana do pompowania paliwa i oleju opałowego, oleju napędowego i benzyny. Pompy zębate są również powszechnie stosowane w samochodowych pompach olejowych i domowych pompach ściekowych.
Pompa zębata działa na zasadzie wyporu. Gdy koła zębate obracają się w komorze pompy zębatej, tworzą obszary niskiego i wysokiego ciśnienia. Pomiędzy zębami kół zębatych, gdy się zazębiają, tworzy się obszar niskiego ciśnienia lub podciśnienia. Ciecz wpływa do tego obszaru o niższym ciśnieniu. Gdy koło zębate nadal się obraca, ciecz zostaje uwięziona w kieszeni utworzonej przez zęby koła zębatego i ściankę komory pompy. Wreszcie, gdy koła zębate zaczną się zazębiać, powstaje obszar o wyższym ciśnieniu, wymuszając płyn z zębów koła zębatego do wylotu tłocznego. Aby pompa działała wydajnie, wymagane są bardzo małe luzy między zębami koła zębatego a ścianą. Z biegiem czasu pompa zębata będzie stopniowo tracić wydajność wraz ze wzrostem luzów z powodu normalnego zużycia.
Istnieją dwa główne typy pomp zębatych, wewnętrzne i zewnętrzne. Wewnętrzna pompa zębata, zwana również gerotorem, ma dwa biegi. Mniejsze wewnętrzne koło zębate mieści się w większym i oba obracają się w tym samym kierunku. Mniejsze koło zębate ma zawsze o jeden ząb mniej niż większe i jest montowane niecentrycznie w stosunku do wału większego koła zębatego. Umożliwia to swobodne obracanie się wewnętrznego koła zębatego wewnątrz zewnętrznego koła zębatego, zapewniając jednocześnie przestrzeń potrzebną do pompowania cieczy od wlotu do wylotu pompy zębatej. Moc jest doprowadzana do wału wewnętrznego koła zębatego, które następnie napędza koło zębate zewnętrzne.
Zewnętrzne pompy zębate mają dwa identyczne koła zębate, które obracają się w przeciwnych kierunkach. Płyn transportowany jest w przestrzeni utworzonej pomiędzy zębami przekładni a bokami komory pompy. Moc jest doprowadzana do wału koła zębatego napędzającego, który z kolei napędza drugi bieg. Koła zębate walcowe są zwykle używane w zewnętrznych pompach zębatych, chociaż czasami stosuje się koła zębate śrubowe i jodełkowe, gdy problemem jest nadmierny hałas pompy.