Na—K 泵由α、β兩亞基組成。α亞基為分子量約 120KD 的跨膜蛋白，既有Na、K 結合位點，又具 ATP 酶活性，因此 Na—K 泵又稱為 Na—K—ATP 酶。β亞基為小亞基，是分子量約 50KD 的糖蛋白。
一般認為 Na—K 泵首先在膜內側與細胞內的 Na 結合，ATP 酶活性被激活后，由 ATP 水解釋放的能量使“泵”本身構象改變，將 Na 輸出細胞；與此同時， “泵”與細胞膜外側的 K 結合，發生去磷酸化后構象再次改變，將 K 輸入細胞內。研究表明，每消耗 1 個 ATP 分子，可使細胞內減少 3 個 Na 并增加 2 個 K。