Сжатие газов в компрессоре мембранном происходит благодаря уменьшению объема камеры. Пространство под мембраной заполнено жидкостью и поршень, совершая движение, придает жидкости колебательные движения. Жидкость передает эти колебания на мембрану, и она совершает всасывание и нагнетание газа в камеру. Мембрана является защитным барьером между газом и водой, изолируя их друг от друга, и предотвращая попадания влаги в газ. Поэтому чаще всего мембраны делают металлическими и многослойными. Это позволяет избежать быстрого износа мембраны и увеличивает срок службы компрессора мембранного.

Область применения этих компрессоров довольно обширна. Их успешно применяют для сжатия газов в химической, нефтеперерабатывающей, атомной, металлургической промышленности. Используют подобное устройство и в научных целях, так как при помощи него можно получить газы в чистом виде и без примесей для последующих экспериментов. Это устройство обладает неоспоримыми преимуществами: конструкция такого компрессора довольно компактна, герметичность камеры позволяет достигать высокой чистоты газа, автоматика способна вовремя отключить компрессор в случае неполадок, простота и удобство использование этого аппарата.