Pompele cu membrană pneumatică sunt pompe volumetrice care utilizează o combinație de acțiune reciprocă a două membrane flexibile, două supape de admisie și două supape cu bilă de ieșire pentru pomparea lichidelor. Pompa are două camere, care sunt separate de diafragme pentru aer și lichid. Două diafragme sunt conectate printr-un arbore comun situat în secțiunea centrală. Diafragma, pe o parte, pompează lichidul, în timp ce diafragma din partea cealaltă suge produsul.
Primul aer comprimat este introdus în camera de aer din dreapta, împingând diafragma spre dreapta. Când arborele comun situat în secțiunea centrală se mișcă spre dreapta, diafragma din camera stângă se deplasează către secțiunea centrală. Această mișcare creează un vid în camera de fluid din stânga, ridicând supapa cu bilă inferioară, permițând lichidului să curgă prin colectorul de aspirație în camera de lichid. În același timp, lichidul din camera dreaptă este împins prin duza de descărcare spre exterior.
Sistemul de distribuție a aerului detectează că diafragma din camera dreaptă atinge sfârșitul cursei sale și comută alimentarea cu aer în camera de aer din stânga. Presiunea de aer deplasează diafragma stângă spre stânga, care trage arborele comun și diafragma dreaptă în spatele acesteia. Creșterea presiunii din camera stânga a lichidului ridică supapa superioară cu bilă, permițând lichidului să curgă prin galeria de evacuare și în afara pompei. Între timp, descărcarea în camera dreaptă aspiră lichidul prin conducta de admisie.