高粘度齒輪油泵的齒輪常見的有直齒、斜齒、人字齒、螺旋齒，齒廓主要有漸開線和圓弧型式。通常小型齒輪泵多采用漸開線直齒輪，高溫齒輪泵常采用變位齒輪，輸送高粘度、高壓聚合物熔體的熔體泵多采用漸開線斜齒輪。齒輪與軸制成一體，其剛性及可靠性高于齒輪與軸單獨制造的齒輪泵。國外低壓齒輪泵的齒輪常采用方形結構，即齒輪的齒寬等于齒頂圓直徑。而高壓場合使用的高粘度齒輪泵的輪齒寬度小于其齒頂圓直徑，這是為了減小齒輪的徑向受壓面積，降低齒輪、軸承的載荷。
由于高粘度齒輪油泵(高粘度泵)輸送的介質粘度較高，為減小流動阻力，提高泵的吸液能力，必須對介質進行加熱或保溫。通常采用電熱元件加熱，可使粘性液體受熱均勻。若溫度波動不大，輸送的高粘度液體容易發生降解時，建議采用流體加熱方式，特別是排量大的齒輪泵。流體加熱又分內置、外置式結構。所謂內置式是指在齒輪泵泵體或端蓋的內部設計突熱套，外置式則是通過螺栓將夾熱套與泵體聯接在一起。往夾套內通入蒸汽、導熱油，還是冷卻水，要根據介質具體情況而定。內置式適用于對輸送液體溫度均勻性要求較高，或要求對高溫液體進行均勻冷卻的場合。當電加熱方式缺乏安全性或對溫度控制要求不高時，可采用外置式結構。美國VIKING公司生產的內嚙合齒輪泵，其泵頭部分的夾套可以對輸送流體的溫度進行控制，無論是在高溫或低溫環境下，均可帶外置式夾套。
當軸旋轉時，借助螺旋作用及軸承兩端的壓力差，將軸承外部的低溫液體吸入軸承，對軸承進行潤滑和冷卻后，流入剛脫開嚙合的齒間，構成一個潤滑充分、散熱快的螺旋自吸式低壓潤滑系統。該潤滑方式的優點是：進入軸承的潤滑液全部是低溫介質，粘性潤滑液易于形成承載能力強的動壓油膜。