Het ontwerpprincipe van een mechanische ponsmachine is het omzetten van cirkelvormige bewegingen in lineaire bewegingen. De hoofdmotor drijft een vliegwiel aan, dat via een koppeling tandwielen, een krukas (of excentrisch tandwiel) en drijfstangen aandrijft om de lineaire beweging van het schuifblok te bewerkstelligen. De beweging van de hoofdmotor naar de drijfstang is een cirkelvormige beweging.
Tussen de drijfstang en het schuifblok is een overgangspunt tussen de cirkelvormige en lineaire bewegingen nodig. Er zijn over het algemeen twee soorten mechanismen: een bolvormig type en een pentype (cilindrisch). Dit mechanisme zet de cirkelvormige beweging om in de lineaire beweging van het schuifblok. De mechanische ponsmachine oefent druk uit op het materiaal, waardoor plastische vervorming ontstaat om de vereiste vorm en precisie te bereiken. Daarom moet het worden uitgerust met een set matrijzen (bovenste en onderste matrijzen). Het materiaal wordt ertussen geplaatst en de machine oefent druk uit om het te vervormen. De reactiekracht die wordt veroorzaakt door de kracht die tijdens de verwerking op het materiaal wordt uitgeoefend, wordt door de ponsmachine zelf geabsorbeerd.