1-Membraanpomp:

De werking van een membraanpomp komt in grote lijnen overeen met die van een enkelwerkende zuigerpomp. In plaats van een zuiger is er een soepel membraan met een vrij grote diameter. Dit membraan is in het midden aan de drijfstang bevestigd. Langs de buitenomtrek is het membraan tussen twee delen van het pomphuis geklemd. Zodra het membraan aan het middelste gedeelte omhoog getrokken wordt ontstaat onder het membraan een onderdruk. Daardoor kan vloeistof uit de zuigleiding, via de zuigklep in de pomp stromen. De persklep is op dat moment gesloten. Wordt het membraan vervolgens weer naar beneden gedrukt, dan ontstaat er in de pompruimte onder het membraan een overdruk. De vloeistof wordt uit de pompruimte geperst en stroomt via de persklep in de persleiding. De zuigklep is nu gesloten. Doordat het membraan de pompruimte volledig afsluit heeft de pomp geen asafdichting nodig. Hij is daardoor lekvrij en kan onbeperkt drooglopen. Bij een breuk van het membraan kunnen ernstige problemen optreden. In aangepaste vorm is een membraanpomp geschikt voor sterk verontreinigde vloeistoffen. Evenals een enkelwerkende zuigerpomp levert de membraanpomp een zeer onregelmatige vloeistofstroom.

2-Membraanpomp:

Om de stroming van de vloeistof wat regelmatiger te laten verlopen worden membraanpompen ook wel uitgevoerd met 2 membranen. Als het linker membraan de zuigslag maakt, perst het rechter membraan de vloeistof uit de pomp, en omgekeerd. De pomp heeft in dit geval 2 zuigkleppen en 2 perskleppen. De stroming van de vloeistof van een 2-membraanpomp komt overeen met die van een dubbelwerkende zuigerpomp met één cilinder. Dit type pomp wordt veelal met lucht aangedreven. Beide membranen zijn dan met elkaar verbonden en er wordt via stuurkleppen beurtelings lucht achter een membraan toegelaten, waar bij de ruimte achter het andere membraan wordt ontlucht. De maximale pompdruk is dan gelijk aan de druk van de aandrijflucht en door het regelen van de luchttoevoer kan ook de volumestroom geregeld worden. Sommige constructies mogen geheel onder de vloeistof gedompeld worden. Deze pompen worden ook gebruikt voor vloeistoffen waarbij de  asafdichting problemen op kan leveren.