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電機的圓周運動，通過機械裝置使水泵內部的隔膜做往復式運動，從而壓縮、拉伸泵腔(固定容積)內的空氣，在單向閥作用下，在排水口處形成正壓(實際輸出壓力大小跟泵排水口受到的阻力和泵的特性有關)；在抽水口處形成真空，從而與外界大氣壓間產生壓力差。在壓力差的作用下，將水壓入進水口，再從排水口排出。在電機傳遞的動能作用下，水持續不斷的吸入、排出，形成較穩定的流量。

簡單示意圖如下：

由此可見，水泵抽水口能提供的負壓越大，表示這個壓力差就越高，泵能自吸的高度(吸程)也就越高，但不可能高過10.3米 (1個大氣壓最多=10.3米水柱產生的壓強) ！要知道微型水泵受限于體積，功率都不可能太高的，所以以前曾經用的一款微型隔膜水泵BSP27250S能到5米的自吸高度就很不容易了。

微型水泵根據內部構造可以分為：隔膜式、旋片式(葉輪式)、活塞式(柱塞式)等等，其中微型隔膜水泵簡單工作原理如下：