La pompe de derrick de pétrole classique est connue familièrement sous le nom de pompe à tige de pompage, du nom de la mécanique semblable à un piston qu'elle utilise pour pomper le pétrole des puits souterrains jusqu'à la surface. Il utilise une série d'engrenages et de manivelles pour pomper une tige polie de haut en bas d'un puits de pétrole dans un mouvement de piston, bien que beaucoup plus lent. Cette conception est utilisée pour conserver l'énergie tout en apportant un flux continu et fiable de pétrole des puits profonds à la surface.
Il y a plusieurs parties différentes à la pompe derrick. La base fixée au sol s'appelle l'arbre de puissance et fournit un support au reste du derrick. Deux manivelles sont fixées à l'arbre de puissance, chacune équipée de contrepoids qui permettent d'économiser de l'énergie lorsque la tige de pompage est retirée du puits. Ces manivelles et leurs contrepoids peuvent être construits ensemble en un seul système. Ils se connectent et déplacent le balancier, souvent la partie la plus longue du derrick, soutenu par des poutres Samson et autorisés à pivoter de haut en bas comme tiré par les manivelles. À l'extrémité du balancier se trouve la tête de cheval, à laquelle est attachée la tige de pompage, dirigée directement dans le puits.
La tige actionne la pompe à huile en deux étapes: une étape se produit dans la course descendante de la tige, car elle est autorisée à tomber dans le puits, tandis que l'autre s'appelle la course ascendante, lorsque les manivelles tirent la tige plus haut dans les airs. Il y a deux vannes à piston et à bille à l'intérieur du puits. Lors de la course descendante, la vanne la plus proche de la surface, connue sous le nom de vanne d'équitation, s'ouvre et permet à l'huile de puits à inonder dans la chambre de maintien du piston, attiré par la pression de l'huile capturée et scellée par l'autre pompe. Lors de la course montante, la valve d'équitation est fermée mais le système inférieur, appelé valve debout, est ouvert. Cette vanne aspire de l'huile neuve par l'environnement soudain de basse pression créé par la tige montante. Dans le même temps, l'huile piégée dans le piston est forcée à la surface, d'où elle sort et est collectée. La force à laquelle l'huile peut être expulsée du piston est ce qui provoque l'effet "fontaine" classique de l'huile jaillissante.
Il existe plusieurs variantes de ce système. La tige peut ne pas être commandée directement par le balancier, par exemple, et un deuxième système de manivelles peut être mis en place pour déplacer plus précisément le système de piston. Différentes avancées dans la technologie de forage et de pompage de pétrole ont conduit à diverses ramifications du processus.