Први режим рада: Кружно кретање мотора, преко механичког уређаја, узрокује реципрочно кретање мембране унутар пумпе, компримовање и истезање ваздуха унутар коморе пумпе како би се створио негативан притисак. Разлика притиска се ствара на усисном прикључку у поређењу са спољашњим атмосферским притиском. Под утицајем ове разлике притиска, гас се увлачи у комору пумпе и затим се испушта из издувног отвора.
Други режим рада: минијатурна мембранска пумпа користи ротацију завртња за увлачење и испуштање течности. Централни завртањ минијатурне мембранске пумпе је погонски завртањ, који покреће главни покретач, док су два спољна завртња погонска завртња, која се окрећу у супротном смеру од погонског завртња. И погонски и гоњени шрафови имају двоструки-навој. Због спајања шрафова и чврстог приањања између шрафова и унутрашњег зида чауре, ствара се један или више затворених простора између усисног отвора и испусног отвора минијатурне мембранске пумпе. Како се завртањ ротира и спаја се, ови затворени простори се континуирано формирају на усисном крају пумпе, затварајући течност у усисној комори изнутра. Течност се затим континуирано гура из усисне коморе дуж осе завртња до краја за пражњење, непрекидно испуштајући течност затворену у сваком простору. Ово је слично матици која се непрекидно гура напред док се завртањ ротира. Ово је основни принцип рада минијатурне мембранске пумпе.