В основе действия пипетки лежат следующие научные принципы:

1. Принцип воздушного вытеснения. 1 При нажатии на поршень из пипетки вытесняется определённый объём воздуха, а при отпускании в наконечник пипетки засасывается соответствующий объём жидкости. 1
2. Принцип позитивного вытеснения. 1 Поршень встроен прямо в сменный наконечник пипетки и непосредственно контактирует с набираемой жидкостью. 1 Набор и вытеснение жидкости из наконечника происходит не за счёт воздуха, а благодаря движению поршня прямо внутри наконечника без прослойки воздуха. 1

Также конструкция некоторых клинических микропипеток основана на законе Гука: длина удлинения пружины пропорциональна силе упругости в определённом пределе, то есть объём жидкости в пипетке пропорционален силе упругости пружины в пипетке. 2