Le principe de conception d’une poinçonneuse mécanique est de convertir un mouvement circulaire en mouvement linéaire. Le moteur principal entraîne un volant d'inertie qui, via un embrayage, entraîne des engrenages, un vilebrequin (ou engrenage excentrique) et des bielles pour obtenir le mouvement linéaire du bloc coulissant. Le mouvement du moteur principal à la bielle est un mouvement circulaire.
Un point de transition entre les mouvements circulaires et linéaires est requis entre la bielle et le bloc coulissant. Il existe généralement deux types de mécanismes : un type sphérique et un type à broches (cylindrique). Ce mécanisme convertit le mouvement circulaire en mouvement linéaire du bloc coulissant. La poinçonneuse mécanique applique une pression sur le matériau, provoquant une déformation plastique pour obtenir la forme et la précision requises. Il doit donc être équipé d’un jeu de matrices (matrices supérieure et inférieure). Le matériau est placé entre eux et la machine applique une pression pour le déformer. La force de réaction provoquée par la force appliquée au matériau pendant le traitement est absorbée par la poinçonneuse elle-même.