Une pompe d'injection de carburant comprend un piston (12) qui fonctionne dans un alésage cylindrique (10) d'une douille cylindrique (11). Une chambre de pompage (40) est délimitée dans l'alésage cylindrique (10) d'une part par le piston (12) et d'autre part par une soupape (32) à commande électrique.Pendant la course d'aspiration du piston (12) et afin de commander la course du piston qui provoque l'injection, la chambre de pompage (40) peut être reliée par la soupape (32) à une chambre d'aspiration (18). La douille cylindrique (11) est partiellement entourée d'un espace annulaire (41) à travers lequel le carburant s'écoule entre la chambre de pompage (40) et la chambre intérieure (18). Le carburant s'écoule dans un autre espace annulaire (48) qui entoure partiellement la soupape (32) par un conduit de dérivation (43) qui part de l'espace annulaire (41). L'espace annulaire (48) est déchargé au moyen d'un conduit de retour au réservoir de carburant.Compte tenu de la pression qui règne dans la chambre intérieure (18), les deux espaces annulaires (41, 48) sont traversés en continu par du carburant, ce qui assure le refroidissement de la chambre de pompage (40) et de la soupape (32).