La prima modalità di funzionamento: Il movimento circolare del motore, attraverso un dispositivo meccanico, provoca un movimento alternativo della membrana all'interno della pompa, comprimendo e allungando l'aria all'interno della camera della pompa per creare una pressione negativa. Sulla bocca di aspirazione si genera una differenza di pressione rispetto alla pressione atmosferica esterna. Sotto l'influenza di questa differenza di pressione, il gas viene aspirato nella camera della pompa e quindi scaricato dall'attacco di scarico.
La seconda modalità operativa: la pompa a membrana in miniatura utilizza la rotazione di una vite per aspirare e scaricare il liquido. La vite centrale della pompa a membrana miniaturizzata è la vite motrice, azionata da un motore primo, mentre le due viti esterne sono viti azionate, che ruotano nella direzione opposta alla vite motrice. Sia la vite motrice che quella condotta hanno una doppia-filettatura. A causa dell'ingranamento delle viti e della perfetta aderenza tra le viti e la parete interna della boccola, si creano uno o più spazi sigillati tra l'attacco di aspirazione e l'attacco di scarico della pompa a membrana in miniatura. Mentre la vite ruota e ingrana, questi spazi sigillati si formano continuamente all'estremità di aspirazione della pompa, sigillando il liquido nella camera di aspirazione interna. Il liquido viene quindi spinto continuamente dalla camera di aspirazione lungo l'asse della coclea fino all'estremità di scarico, scaricando continuamente il liquido racchiuso in ogni spazio. Ciò è simile a un dado che viene spinto continuamente in avanti mentre la vite ruota. Questo è il principio di funzionamento di base di una pompa a membrana in miniatura.