Ο πρώτος τρόπος λειτουργίας: Η κυκλική κίνηση του κινητήρα, μέσω μιας μηχανικής συσκευής, αναγκάζει το διάφραγμα μέσα στην αντλία να παλινδρομεί, συμπιέζοντας και τεντώνοντας τον αέρα μέσα στο θάλαμο της αντλίας για να δημιουργήσει αρνητική πίεση. Μια διαφορά πίεσης δημιουργείται στη θύρα αναρρόφησης σε σύγκριση με την εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση. Υπό την επίδραση αυτής της διαφοράς πίεσης, το αέριο αναρροφάται στον θάλαμο της αντλίας και στη συνέχεια εκκενώνεται από τη θύρα εξαγωγής.
Ο δεύτερος τρόπος λειτουργίας: Η μινιατούρα διαφραγματική αντλία χρησιμοποιεί την περιστροφή μιας βίδας για να τραβήξει και να εκκενώσει υγρό. Ο κεντρικός κοχλίας της μινιατούρας αντλίας διαφράγματος είναι ο κινητήριος κοχλίας, που κινείται από έναν πρωταρχικό κινητήρα, ενώ οι δύο εξωτερικές βίδες είναι βίδες κίνησης, που περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη βίδα οδήγησης. Τόσο οι βίδες οδήγησης όσο και οι κινητήριες βίδες έχουν σπειρώματα-διπλού σπειρώματος. Λόγω του πλέγματος των βιδών και της σφιχτής εφαρμογής μεταξύ των βιδών και του εσωτερικού τοιχώματος του δακτυλίου, δημιουργούνται ένας ή περισσότεροι σφραγισμένοι χώροι μεταξύ της θυρίδας αναρρόφησης και της θυρίδας εκκένωσης της μικροσκοπικής αντλίας διαφράγματος. Καθώς η βίδα περιστρέφεται και πλέκει, αυτοί οι σφραγισμένοι χώροι σχηματίζονται συνεχώς στο άκρο αναρρόφησης της αντλίας, σφραγίζοντας το υγρό στον εσωτερικό θάλαμο αναρρόφησης. Στη συνέχεια, το υγρό ωθείται συνεχώς από τον θάλαμο αναρρόφησης κατά μήκος του άξονα του κοχλία προς το άκρο εκκένωσης, εκκενώνοντας συνεχώς το υγρό που περικλείεται σε κάθε χώρο. Αυτό είναι παρόμοιο με ένα παξιμάδι που σπρώχνεται συνεχώς προς τα εμπρός καθώς η βίδα περιστρέφεται. Αυτή είναι η βασική αρχή λειτουργίας μιας μικροσκοπικής αντλίας διαφράγματος.