Der Membrankompressor besitzt als ein spezieller Kompressor eine elastische Membran, welche eine Verdichtung erzeugt. Anstatt eines Kolbens, welcher sich geradlinig zwischen den äußersten Punkten der Achse bewegt, wird die Membran in nichtlineare Schwingungen versetzt. Sie ist hierbei an ihrem Rand befestigt und wird von einer Pleuselstange bewegt. Von der Flexibilität, die die Membrane besitzen, ist letztendlich der Hub der Pleuelstange abhängig.

Der Membrankompressor hat einen großen Zylinderdurchmesser und einen kleinen Hub. Er ist sehr wirtschaftlich bei niedrigem Druck und bei der Vakuumerzeugung. Die kleinen Druckzustände werden hierbei durch Hin-und-her-Bewegen der Gummimembrane erzeugt.

Ein Membrankompressor wird in den Bereich der Verdrängerverdichtern eingeordnet, welche keinerlei gleitende und zu schmierende Bauteile besitzen. Er ist hermetisch nach außen abgedichtet und der komplette Gasraum des Verdichters ist mit metallischen, statischen Dichtungen verdichtet. Da er schmiermittelfrei im Arbeitsraum ist, bedeutet dies, dass ein zu förderndes Gas nicht mit Schmiermitteln in Berührung kommt und somit deren aufwendige Entsorgung entfällt. Das Gas kann bei Membrankompressoren somit, mit dem gleichen Reinheitsgrad mit dem es auch angesaugt wurde, den Membranverdichter verlassen.

Es besteht die Möglichkeit, ihn in sehr heißen Bereichen, beispielsweise in kerntechnischen Anlagen, einzusetzen. Man kann mit ihm hochgiftige Gase und beliebige Gase ohne Schmutzeintrag und leckagefrei verdichten. Sie eignen sich folglich insbesondere für Anwendungen, in denen das Gas vollständig vom Prozessumfeld isoliert werden muss. Ihr Einsatzgebiet fokussiert sich deshalb stark auf Spezialanwendungen bei der Herstellung von chemischen und Instustriegasen in der Betriebstechnik.