水刀因其非刀特性，開辟了廣泛的用途。在處理復合材料切割時，傳統方法常導致分層或撕扯，而水刀則成為理想的選擇。它不僅能清除部件上的陶瓷涂層，效果優于機械和化學方法，還能用于沖孔、粉碎資料，甚至清潔船體及螺旋槳表面的附著物和化工管道中的積垢。水刀的噴嘴采用硬質合金、藍寶石等材料制成，直徑僅0.05毫米，孔內壁光滑平整，能承受1700兆帕的壓力。高壓水通過噴嘴噴出，如同刀一般切割材料。有些水還加入長鏈聚合物，如聚乙烯氧化物，增加水的黏度，使其噴出如“細線”般精準。普通水經過超高壓加壓器，加壓至4,000bar（約60,000psi），并通過直徑為0.004英寸至0.016英寸的噴嘴產生每秒達915公尺（約音速三倍）的水箭，可用于切割紙類、玻璃、纖維、海綿等非金屬物質。水刀加工精度高，切割寬度僅為0.1至0.8毫米，適合復雜型面零部件的加工。切割后的部件切口光滑整齊，無需修整。尤其適用于易熱變形材料的加工。水刀還具備獨特優勢，如無需擔心刀具磨損，廢水和磨料可回收使用，加工成本低，加工過程中振動和噪音小，碎屑隨水流走，不會傷及操作者。此外，水刀還可用于外科手術，如東京大學醫學院用0.7兆帕水刀在實驗中表明，其適用于肝、腎等器官手術，不會損傷周圍組織，也不易引起感染。水刀技術看似簡單，實則復雜。基本情況下，水從泵流過管道，從切割刀頭流出。說明、操作和維護相對簡單，但要生成和控制60,000psi水壓，需要特殊的科學技術。設計不當可能導致永久性損害。用戶只需了解基本操作知識。水刀主要分為兩類：純水水刀和加砂水刀。設備設計為只能使用其中一種。泵作為水刀系統的核心成員，通過加壓和連續輸出水流，使切割刀頭產生超音速水射流。水刀應用可采用兩種泵：增壓泵和直接驅動泵。直接驅動泵因其簡單可靠而被廣泛認可，但其最大連續工作壓力比增壓泵低10%至25%。盡管直接驅動泵適用于某些工業應用，目前大多數用于水刀的超高壓泵仍為增壓泵。