贝朗移液器的工作机制基于空气置换（air displacement）原理，属于正向排液式微量移液装置。其核心物理过程依赖于活塞在密闭气缸内的线性运动所引发的气压变化，从而驱动液体吸入与排出。具体而言，当用户按下操作按钮至第一停点时，内部活塞向下移动，压缩气缸内空气并排出等体积气体；松开按钮后，活塞在弹簧复位作用下向上回缩，造成气缸内负压，外部液体在大气压作用下经吸头进入，完成吸液过程。再次按下按钮至第一停点可实现正常排液，若继续按至第二停点则可强制吹出残留液体，确保完全转移。

该机制的关键在于活塞行程与设定体积之间的精确对应关系，此关系由内部校准机构（如调节旋钮联动的螺纹轴）控制。贝朗移液器采用高精度不锈钢或陶瓷活塞与特氟龙密封圈组合，以减少摩擦、防止泄漏并提升长期稳定性。对于电动型号，步进电机替代手动按钮驱动活塞，通过微处理器控制位移量，实现程序化液体处理。值得注意的是，空气置换式移液器的准确性受环境温度、液体蒸汽压及操作手法影响显著，因此贝朗在产品设计中引入温度补偿算法（电动型号）及优化吸头锥度匹配，以降低系统误差。此外，部分高端型号配备电子传感器实时监测活塞位置与压力反馈，实现异常操作（如吸空、堵塞）的自动识别与报警。