První provozní režim: Kruhový pohyb motoru prostřednictvím mechanického zařízení způsobuje, že membrána uvnitř čerpadla se vratně pohybuje, stlačuje a napíná vzduch uvnitř komory čerpadla a vytváří podtlak. Na sacím hrdle je generován tlakový rozdíl ve srovnání s vnějším atmosférickým tlakem. Pod vlivem tohoto tlakového rozdílu je plyn nasáván do komory čerpadla a poté vypouštěn z výfukového otvoru.
Druhý provozní režim: Miniaturní membránové čerpadlo využívá otáčení šneku k nasávání a vypouštění kapaliny. Centrálním šroubem miniaturního membránového čerpadla je hnací šroub poháněný hnacím motorem, zatímco dva vnější šrouby jsou poháněné šrouby, které se otáčejí v opačném směru než hnací šroub. Hnací i hnaný šroub mají dvojitý{2}}závit. V důsledku záběru šroubů a těsného uložení mezi šrouby a vnitřní stěnou pouzdra se mezi sacím a výtlačným hrdlem miniaturního membránového čerpadla vytvoří jeden nebo více utěsněných prostorů. Jak se šnek otáčí a zabírá, tyto utěsněné prostory se nepřetržitě vytvářejí na sacím konci čerpadla a utěsňují kapalinu v sací komoře uvnitř. Kapalina je pak kontinuálně vytlačována ze sací komory podél osy šneku k výstupnímu konci, přičemž kontinuálně vypouští kapalinu uzavřenou v každém prostoru. Je to podobné jako matice, která je neustále tlačena dopředu, když se šroub otáčí. To je základní princip fungování miniaturního membránového čerpadla.