Het Noordergemaal werd in de periode 1974-1975 door Rijkswaterstaat gebouwd als onderdeel van de Kleinschalige Wateraanvoer (KWA) Midden-Holland. Het gemaal heeft als belangrijke taak om, wanneer dat nodig is, zoet water vanuit het Amsterdam-Rijnkanaal aan te voeren naar de stad Utrecht en de Lopikerwaard.
Bijzonder aan het Noordergemaal is dat het water in twee tegenovergestelde richtingen kan verpompen. Hiervoor beschikt het gemaal over drie identieke vijzelpompen met een gezamenlijke maximale capaciteit van 18 m³ per seconde. In 2013 werd het beheer van het gemaal overgedragen van Rijkswaterstaat aan Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden.

Het Noordergemaal ligt aan de zuidzijde van Westraven, direct naast de Noordersluis, waar het noordelijke deel van het Merwedekanaal aansluit op het Amsterdam-Rijnkanaal.
Het opgepompte water kan vervolgens twee verschillende routes volgen:
Richting Utrecht: het water wordt rechtstreeks in het noordelijke deel van het Merwedekanaal geloosd. Via de Vaartse Rijn bereikt het vervolgens het watersysteem van de stad Utrecht.
Richting Lopikerwaard: het water wordt via een sifon, bestaande uit drie betonnen kokers onder het Amsterdam-Rijnkanaal, naar het zuidelijke deel van het Merwedekanaal geleid. Van daaruit stroomt het via De Doorslag het watersysteem van de Lopikerwaard in.
Met behulp van schuiven bij de aansluiting van de sifon op het gemaal kan worden bepaald welke richting het water op wordt gepompt en hoeveel water wordt aangevoerd. Hierdoor kan het gemaal flexibel inspelen op de waterbehoefte in beide gebieden.