Здійснюючи тиск на воду, повітря змушує її підніматися з середньої посудини по особливій трубці, проведеній майже від його дна у верхню чашу, де з кінця цієї трубки, що височить над поверхнею води, і б'є Водограй.
Найпоширеніший пристрій фонтану засноване на процесі кругообігу води. Під натиском вода з джерела розпорошується назовні, далі потоки води збираються у чаші. З чаші вода надходить у резервуар, проходить очищення, щоб потім знову повернутись у джерело.
В основу роботи фонтану Герона покладено принцип гідропневматики – роботу з виштовхування води вгору струменем виробляє повітря і сама рідина. Якщо знехтувати тертям води об стінки судини, різниця рівнів поверхонь води у верхній і нижній посудині дорівнюватиме висоті води в фонтані(H = h).
Вода з верхньої чаші відкритою трубкою, що доходить майже до дна, тече в нижню посудину. Повітря в нижній посудині стискається, підвищуючи тиск. По трубці, що йде від верхньої частини нижньої судини практично до верхньої частини середньої судини, тиск повітрям передається в середню посудину.