隔膜真空泵是通過電機進行圓周旋轉運動，驅動連接器和同心圓軸承連桿，連桿上下活動的同時拉動隔膜做上下運動，將泵腔內的空氣從排氣閥片壓出，并經過真空泵的排氣口排出，使得泵頭腔體內形成一定的真空。進而真空泵的抽氣口內部與外界大氣壓產生壓力差，在壓力差的作用下，將氣體連續不斷的吸入真空泵的腔體內。隔膜真空泵區別于活塞式、旋片式真空泵的主要區別就在于做上下運動，將空氣壓出排氣閥和真空泵腔體內的關鍵部件為隔膜片。
       
隔膜真空泵根據機體材質不同可以主要分為普通隔膜真空泵和防腐蝕隔膜真空泵。普通隔膜真空泵主要的隔膜部分一般采用橡膠、尼龍、或者是在橡膠隔膜表面噴涂含有一定氟材料的涂層。而其他氣體管路、接頭、泵頭腔體則材料工程塑料、鑄鐵、鋁合金等材質。這些材料的運用已經可以滿足大部分抽氣的需要，例如水溶液的真空過濾、液體真空抽吸、一般樣品的干燥、小部件的真空吸引等。
 
而實驗室防腐蝕隔膜真空泵則被設計用于旋轉蒸發儀、離心濃縮機、揮發腐蝕性樣品的干燥、減壓蒸餾等容易產生揮發性、有機氣體、酸堿腐蝕性的應用中。在材料上使用了聚四氟乙烯材料制作隔膜，較為基礎的產品一般會使用聚四氟乙烯制作隔膜部分，氣路、腔體、接頭等部件仍然使用金屬和塑料材質制作。耐酸堿、有機、腐蝕性能更加的機型如Sciencetool圣斯特的CH411防腐蝕無油化學隔膜真空泵則大量使用了PTFE聚四氟乙烯材質，包括進氣接口、氣路管道、泵頭、隔膜、出氣接口等所有和氣體接出的部分。例如泵頭整體為PTFE材質模具注塑一體成型，即具有良好的耐腐蝕性能，一體成型又使得密封性好，腐蝕性氣體不會揮散在室內空氣中。同時真空表、調節閥等部件也采用了防腐蝕設計。在電源開關位置還特別設計了防溶劑滴濺保護套。
       
在具體使用中，用戶應當根據自身的實際使用和搭配的設備，來選擇是否需要耐腐蝕，如上所屬，諸如真空過濾、液體真空抽吸、小型的透明干燥器、一般樣品的真空干燥、小零件或工件的真空吸引、涂布機等等，都可以使用一般真空泵來滿足。而旋轉蒸發儀、離心濃縮機、揮發腐蝕性樣品的干燥、減壓蒸餾則務必使用防腐蝕隔膜真空泵。否則在短時間內，金屬的泵管接口會變色生銹、塑料泵管接口則會發白開裂。而在使用一段時間后，普通真空泵內部的橡膠、金屬材質的隔膜和氣閥片等部件也會腐蝕或變形。