隔膜真空泵的工作原理主要基於容積變化和壓差，實現吸氣、壓縮和排氣的過程。電機通過機械裝置驅動泵內部的隔膜進行往復運動，從而改變泵腔內的容積，進而壓縮或拉伸泵腔內的空氣，產生正壓或負壓。
在吸入衝程中，隔膜向泵腔內側移動，增大泵腔內容積，形成負壓，通過進口閥吸入氣體。在排出衝程中，隔膜向泵腔外側移動，減小泵腔內容積，增加壓力，通過出口閥將氣體排出。這個過程不斷重複，使得泵可以連續不斷地吸入和排出氣體。
隔膜真空泵的泵腔必須保持良好的密封性能，以便有效地吸入和排出氣體。隔膜通常由高強度的彈性材料製成，用於將進氣腔和排氣腔分開，避免氣體直接進入排氣口。
與旋轉式真空泵相比，隔膜真空泵具有更高的安全性、更小的體積和更低的噪音。它們適用於吸氣量較小、真空度要求較高的場合，如實驗室、化工、製藥等行業。