气动隔膜泵的工作原理主要依赖于压缩空气的驱动。具体来说，压缩空气通过配气阀进入泵的气动部分，推动隔膜在泵体内做往复运动。这种运动造成泵内腔室容积的变化，从而实现对液体的吸入和排出。
在气动隔膜泵中，压缩空气通过进气接头进入配气阀，然后推动两个工作腔内的隔膜同步运动。与此同时，另一工作腔中的气体则从隔膜的背面排出泵外。当活塞达到行程终点时，配气阀机构会自动地将压缩空气引入另一工作腔，推动隔膜朝反向运动，形成两个隔膜的同步往复运动。
这种工作原理使得气动隔膜泵能够处理各种腐蚀性液体、带颗粒的液体、高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体。