气动隔膜泵是一种容积式往复泵，通过空压机提供的压缩空气来驱动。它的工作原理基于一个简单而可靠的设计，通过隔膜的运动来实现液体的吸入和排出。
气动隔膜泵由气流结构和液流结构两大部分构成，两侧膜片完全隔离。在泵的两个对称工作腔中，各装有一块有弹性的隔膜，联杆将两块隔膜结成一体。压缩空气从泵的进气接头进入配气阀后，推动两个工作腔内的隔膜，驱使联杆联接的两块隔膜同步运动。这样的设计使得气动隔膜泵能够实现自吸流体的作用。
当压缩空气进入配气阀后，它推动连杆轴左右往复运动。同时，排气口快速排出消耗后的低压气体。在两侧高、低压气体交替作用下，连杆轴带动两侧膜片左右运动，使两边容积腔内气压发生交替变化，从而实现液体的连续吸入与排出。
气动隔膜泵的配气机构起到自动引入压缩空气的作用，推动隔膜朝相反方向运动，从而形成两个隔膜的同步往复运动。每个工作腔中设置有两个单向球阀，隔膜的往复运动，迫使两个单向球阀交替地开启和关闭，实现液体的连续吸入和排出。
流体在通过隔膜泵时，软密封球芯和阀座的开关动作使得每个外隔膜室交替地填充和排出。球芯和阀座对通过的压力差做出反应，并且由于球芯和阀座的软密封形式，甚至可以处理一些含有小颗粒的流体。
气动隔膜泵的工作原理简单而有效。它不需要电力驱动，只需气源压力大于每平方厘米两公斤即可工作。因此，气动隔膜泵在一些特殊工况下具有很大的应用优势，如需要防爆性能或需要在潮湿环境下工作的场合。
