W jednoprzewodowym systemie tłoczkowym pompa przez całą fazę smarowania utrzymuje ciśnienie środka smarnego (oleju lub smaru półpłynnego) w zakresie wartości od 20 do 50 bar. Wzrost ciśnienia środka smarnego na początku fazy smarowania powoduje, że tłoczki dozowników jednoprzewodowych przemieszczają się i podają porcję środka smarnego (zgromadzoną w poprzednim cyklu) na wylot czyli do punktu smarowania. Tłoczek po wykonaniu takiego przemieszczenia zamyka dozownik. Gdy wszystkie dozowniki wykonają swoje cykle smarowania układ staje się hydraulicznie zamknięty i dalsza praca pompy nie powoduje już podawania środka smarnego na wylot. Po wyłączeniu pompy następuje odprężenie systemu (pompa posiada wbudowany zawór odprężający) i ciśnienie spada niemal do zera. Wtedy tłoczek dozownika na skutek działania sprężyny powraca do położenia wyjściowego i jest gotowy do wykonania kolejnego cyklu. Dozownik tłoczkowy podaje tylko jedną porcję oleju w trakcie jednego cyklu smarowania.

Dobór odpowiedniej dawki do zapotrzebowania punktu odbywa się poprzez dobór dozownika z odpowiednim tłoczkiem. Tutaj jednak dawka środka smarnego podawana w jednym cyklu jest stała i powtarzalna. Zależy jedynie w minimalnym stopniu od lepkości środka i ciśnienia w układzie. Dobierając zróżnicowane dozowniki w układzie można osiągnąć zróżnicowane dozowania oleju do poszczególnych punktów smarowania. Natomiast ilość oleju podawaną do systemu reguluje się częstością włączeń pompy oraz czasem przerwy pomiędzy włączeniami pompy.

Systemy tłoczkowe również należą do tych tańszych i najprostszych na rynku.