Гидроусилитель руля представляет собой замкнутую гидравлическую систему, которая состоит из насоса, регулятора давления, бачка с гидравлической жидкостью, управляющего золотника, силового гидроцилиндра, а также соединяющих это всё трубопроводов и гидравлических рукавов (шлангов). В некоторых автомобилях, автобусах, спецтехнике в системе присутствует ещё и радиатор охлаждения гидравлической жидкости.
Насос выкачивает рабочую жидкость из бачка и подаёт её под высоким давлением через регулирующий клапан в распределительное устройство рулевого механизма из которого выходят два трубопровода, соединенных с правой и левой частью рабочего цилиндра соответственно. Когда руль находится в неподвижном положении, в части цилиндра не поступает жидкость. При вращении руля, распределительное устройство соединяет одну часть цилиндра с нагнетающей магистралью высокого давления, а другую со сливной. В результате, из-за разности давлений в полостях гидроцилиндра, его шток перемещается и помогает водителю двигать рулевой механизм и поворачивать колёса. При прекращении вращения рулевого колеса, подача жидкости под давлением из распределителя в цилиндр прекращается, шток останавливается и колёса остаются с определённом положении. Далее из распределительного устройства отходит сливная магистраль, которая либо напрямую, либо через радиатор охлаждения идёт в бачок.