隔膜真空泵是通过电机进行圆周旋转运动，驱动连接器和同心圆轴承连杆，连杆上下活动的同时拉动隔膜做上下运动，将泵腔内的空气从排气阀片压出，并经过真空泵的排气口排出，使得泵头腔体内形成一定的真空。进而真空泵的抽气口内部与外界大气压产生压力差，在压力差的作用下，将气体连续不断的吸入真空泵的腔体内。隔膜真空泵区别于活塞式、旋片式真空泵的主要区别就在于做上下运动，将空气压出排气阀和真空泵腔体内的关键部件为隔膜片。
隔膜真空泵根据机体材质不同可以主要分为普通隔膜真空泵和防腐蚀隔膜真空泵。普通隔膜真空泵主要的隔膜部分一般采用橡胶、尼龙、或者是在橡胶隔膜表面喷涂含有一定氟材料的涂层。而其他气体管路、接头、泵头腔体则材料工程塑料、铸铁、铝合金等材质。这些材料的运用已经可以满足大部分抽气的需要，例如水溶液的真空过滤、液体真空抽吸、一般样品的干燥、小部件的真空吸引等。
而实验室防腐蚀隔膜真空泵则被设计用于旋转蒸发仪、离心浓缩机、挥发腐蚀性样品的干燥、减压蒸馏等容易产生挥发性、有机气体、酸碱腐蚀性的应用中。在材料上使用了聚四氟乙烯材料制作隔膜，较为基础的产品一般会使用聚四氟乙烯制作隔膜部分，气路、腔体、接头等部件仍然使用金属和塑料材质制作。耐酸碱、有机、腐蚀性能更加的机型如Sciencetool圣斯特的CH411防腐蚀无油化学隔膜真空泵则大量使用了PTFE聚四氟乙烯材质，包括进气接口、气路管道、泵头、隔膜、出气接口等所有和气体接出的部分。例如泵头整体为PTFE材质模具注塑一体成型，即具有良好的耐腐蚀性能，一体成型又使得密封性好，腐蚀性气体不会挥散在室内空气中。同时真空表、调节阀等部件也采用了防腐蚀设计。在电源开关位置还特别设计了防溶剂滴溅保护套。
在具体使用中，用户应当根据自身的实际使用和搭配的设备，来选择是否需要耐腐蚀，如上所属，诸如真空过滤、液体真空抽吸、小型的透明干燥器、一般样品的真空干燥、小零件或工件的真空吸引、涂布机等等，都可以使用一般真空泵来满足。而旋转蒸发仪、离心浓缩机、挥发腐蚀性样品的干燥、减压蒸馏则务必使用防腐蚀隔膜真空泵。否则在短时间内，金属的泵管接口会变色生锈、塑料泵管接口则会发白开裂。而在使用一段时间后，普通真空泵内部的橡胶、金属材质的隔膜和气阀片等部件也会腐蚀或变形。
