По принципу действия гомогенизатор представляет собой трехплунжерный насос высокого давления с гомогенизирующей головкой. Привод насоса происходит от электродвигателя с помощью клиноременной передачи.

Молоко, молочный продукт поступает по трубопроводам самотеком или при помощи насоса во всасывающий канал. Из рабочей полости блока продукт под давлением до 200 кгс/см2 подается через нагнетательный канал в гомогенизирующую головку и с большой скоростью проходит через кольцевой зазор, образующийся между притертыми поверхностями гомогенизирующего клапана и его седлом. При этом происходит дисперсирование жировой фазы продукта. В дальнейшем, продукт из гомогенизирующей головки через патрубок направляется по трубопроводу на дальнейшую обработку или хранение.