在隔膜泵的兩個對稱工作腔中，各裝有一塊有彈性的隔膜，聯桿將兩塊隔膜結成一體，壓縮空氣從泵的進氣接頭進入配氣閥后，推動兩個工作腔內的隔膜，驅使聯桿聯接的兩塊隔膜同步運動。與此同時，另一工作腔中的氣體則從隔膜的背后排出泵外。一旦到達行程終點。配氣機構則自動地將壓縮空氣引入另一個工作腔，推動隔膜朝相反方向運動，這樣就形成了兩個隔膜的同步往復運動。每個工作腔中設置有兩個單向球閥，隔膜的往復運動，造成工作腔內容積的改變，迫使兩個單向球閥交替地開啟和關閉，從而將液體連續地吸入和排出。
美國氣動隔膜泵在進行使用的過程中主要是一種以壓縮空氣為動力，在運行是主要是由膜片往復變形造成容積變化的容積泵，壓縮空氣作動力，在排氣時是一個膨脹吸熱的過程，氣動泵工作時溫度是降低的，無有害氣體排出。
氣動隔膜泵在運行時不需要采用其電力作動力，設備在接地后可以有效的防止其靜電火花，在使用時可以有效的通過其含顆粒液體，因為容積式工作且進口為球閥，所以不容易被堵。
氣動隔膜泵的流量是可以進行調節的，在運行時可以在物料的出口處有效的加裝節流閥來進行有效的調節其流量，整個設備在使用的過程中會具有其自吸的功能，設備可以進行運行且不會危險。氣動隔膜泵在使用的過程中主要是以壓縮空氣為主要的動力，在運行時可以通過膜片往復變形造成容積變化的容積泵，其工作原理近似于柱塞泵。
美國氣動隔膜泵在運行時為了有效的保證其流體中所含的顆粒不能超過其泵的安全通過顆粒直徑標準，在運行時其進氣的壓力是不能超過其泵的允許使用壓力。氣動隔膜泵在一定程度上能夠有效的保證其泵壓的管道系統在一定程度上能夠有效的承受所達到的輸出壓力，這樣就能夠保證其驅動氣路系統的清潔和正常工作條件。
