Funcționarea unui compresor cu diafragmă poate fi împărțită în patru etape: admisie, compresie, evacuare și resetare. În timpul etapei de admisie, diafragma se deplasează într-o parte, crescând volumul camerei de compresie și creând o presiune negativă. Gazul este apoi atras în camera de compresie prin supapa de admisie.

În timpul etapei de compresie, diafragma se mișcă în direcția opusă, scăzând volumul camerei de compresie. Gazul este comprimat, iar presiunea crește. Când presiunea gazului atinge presiunea de deschidere a supapei de evacuare, supapa de evacuare se deschide și gazul este evacuat. În etapa de resetare, diafragma revine la poziția inițială, pregătindu-se pentru următorul ciclu de admisie.