以图4-52所示的直轴式(斜盘式)轴向柱塞马达为例来说明轴向柱塞马达的工作原理。轴向柱塞马达的缸体内柱塞轴向布置，当压力油进入马达进油腔时，滑靴便受到作用力而压向斜盘，其反作用力N 的轴向分力Fx (平行于柱塞轴线)与柱塞所受液压力平衡，反作用力N 的垂直分力(垂直于柱塞轴线)F,对缸体及马达轴产生转矩，驱动液压 马达旋转，输出机械能。改变斜盘倾角γ的大小和方向，则可改变马达的转速和旋转方向。大多数直轴式(斜盘式)端面配流的轴向柱塞马达与同结构的轴向柱塞泵可互逆使用。
轴向柱塞高速液压马达的变量与轴向柱塞泵的变量类同，利用改变斜盘倾角或斜轴摆 角实现。常采用电液控制的方法，由速度传感器或压力传感器将变化的转速或压力以电量反馈给电液比例阀或伺服阀，控制马达变量活塞的移动，实现液压马达的恒速或恒压控制。这种控制容易进行调节过程的动态校正，且可借助微机完成最佳控制。为使马达在高速小转矩和低速大转矩的变量过程中充分利用原动机的功率，可以采用恒功率变量马达。在恒流源系统中(即泵源的流量是基本恒定的),只要使马达的进出口压差不变，即能近 似做到马达的恒功率控制。图4-53所示为轴向柱塞马达的恒功率变量原理。双向变量马达2的变量活塞由恒压控制阀5控制。如果马达的负载转矩由于某种原因增加，在恒流源系统中当马达排量尚未变化时，其进口压力必然增加。此压力作用于恒压控制阀5的阀芯端部，克服弹簧力使阀芯左移，变量缸1的活塞随之左移而使马达的排量增加，因而马达的进口压力下降。在变量调节系统结束调节过程，变量活塞停止动作时，恒压控制阀阀芯必定处于中位，即其阀芯右端的液压力与其左端的弹簧预紧力相平衡。这意味着不论系统负载如何，在变量马达的调节范围内，马达进口压力始终保持常数。由于油源是恒流量系 统，保持马达的进口压力不变，即保持了马达的恒功率控制。当马达的负载增加时，马达 处于比较大的排量下运行，转速下降而输出转矩增加，功率基本保持恒定不变。这种马达的控制为闭环控制系统。为使系统稳定，又能得到较高的响应速度，需要对系统的增益和阻尼进行适当设定。节流阀4用于调整系统的阻尼，使系统在稳定的前提下得到最快的响应速度。
轴向柱塞马达的其他变量原理可参见同类泵的变量方法[4.1.2(3)]。