Les pompes à membrane sont du type volumétrique alternatif. L'étanchéité de la pompe est assurée par une membrane déformable. Le mouvement de la membrane peut être engendrée mécaniquement ou hydrauliquement par un excentrique mû par un moteur, un piston, un moteur linéaire, une vibration électromagnétique ou actionnée par de l'air comprimé.
Les pompes à membrane sont considérées comme des pompes sans joints. Les clapets de la pompe à membrane viennent fermer et ouvrir le passage du liquide. Le débit est facilement réglable en faisant varier la vitesse de rotation de la pompe.