De werking van de luchtgedreven membraanpomp is te zien op onderstaande illustratie.
1. Aanzuig cyclus 2. Pers cyclus
1. Aanzuig cyclus
Tijdens de aanzuigcyclus wordt de rechter binnenkamer gevuld met perslucht waardoor de membraan aan de rechterzijde naar rechts beweegt. Hierdoor zal het membraan aan de linkerzijde ook naar rechts bewegen waardoor een vacuum ontstaat zodat de onderste kogel van de linkerkamer wordt opgetild. Hierdoor zal de vloeistof de linkerkamer instromen.
Tegelijkertijd zal in de rechterkamer de pers cyclus plaatsvinden.
2. Pers cyclus
Bij de pers cyclus vult de linker binnenkamer zich met perslucht waardoor het membraan naar links beweegt. Hierdoor wordt de aangezogen vloeistof tegen de kogels gedrukt. De aanzuigkogel wordt op de zitting gedrukt waardoor deze afdicht terwijl de kogel aan de perszijde wordt opgetild. Hierdoor zal de vloeistof aan deze zijde de pomp verlaten. Tegelijkertijd vindt aan de rechterzijde de aanzuig cyclus plaats.
Het stuurventiel aan de persluchtzijde zorgt ervoor dat dit proces zich net zolang blijft herhalen tot de pomp wordt gestopt.