Nguyên lý hoạt động của bộ đệm chủ yếu là giảm thiểu lực tác động bằng cách nén các phần tử đàn hồi và hấp thụ năng lượng va chạm bằng ma sát và giảm chấn. Các loại bộ đệm khác nhau có cách triển khai cụ thể khác nhau. Ví dụ, bộ đệm lò xo sử dụng biến dạng đàn hồi của lò xo để chuyển động năng và thế năng thành năng lượng biến dạng đàn hồi, đồng thời làm xe hoặc đối trọng giảm tốc độ thông qua phản lực của lò xo. Bộ đệm thủy lực chuyển đổi động năng thành nhiệt năng của dầu thông qua quá trình ép dầu trong xi lanh thủy lực và tác dụng điều tiết của lỗ ga, nhờ đó đạt được khả năng đỗ xe giảm tốc. Bộ đệm polyurethane sử dụng các đặc tính của vật liệu phi tuyến để giảm thiểu tác động thông qua biến dạng vật liệu và giải phóng năng lượng nhiệt.
Trong lĩnh vực điện tử, bộ đệm thường bao gồm các bộ khuếch đại hoạt động, điện trở và tụ điện, được sử dụng để khuếch đại, lọc và bảo vệ mạch khỏi sự dao động điện áp. Ví dụ: bộ đệm cổng NOT có thể chuyển đổi mức cao và mức thấp thành mức ngược tương ứng, trong khi bộ đệm ba trạng thái có ba trạng thái: trở kháng cao, thấp và cao, khiến nó đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được khả năng tương thích mức logic giữa nhiều mạch .
Bộ đệm có nhiều ứng dụng, bao gồm bộ đệm đầu vào và bộ đệm đầu ra trong lĩnh vực máy tính, được sử dụng để điều phối công việc của CPU tốc độ cao và các thiết bị ngoại vi chậm; bộ đệm lò xo, bộ đệm thủy lực và bộ đệm polyurethane trong an toàn thang máy, dùng để giảm tốc độ, nâng cao độ an toàn và tiện nghi; và các bộ đệm chip khác nhau trong lĩnh vực điện tử, được sử dụng để xử lý tín hiệu và mạch bảo vệ.