В последнее время диафрагменные насосы стали занимать все более важное место, особенно по экологическим причинам. Они являются альтернативой пароструйным вакуумным насосам, т.к. они не загрязняют воды. С другой стороны, диафрагменные вакуумные насосы могут снизить расходы на эксплуатацию на почти 90% по сравнению с пароструйными насосами. По сравнению с пластинчато-роторными насосами, откачивающие камеры диафрагменных насосов не содержат масла. По конструкции им не требуются масляные уплотнения валов. Диафрагменные вакуумные насосы являются одно- или многоступенчатыми сухими компрессионными вакуумными насосами (могут иметь до четырех ступеней). Здесь замкнутая диафрагма натянута между поршнем и стенками корпуса. Она совершает колебательные движения за счет
соединения со штоком и эксцентриком. Откачивающие или компрессионные камеры, объем которых периодически увеличивается и уменьшается, создают откачивающее усилие. Клапаны установлены в таком порядке, чтобы во время фазы, когда объем
камеры увеличивается, они открывались во входной трубопровод. Во время сжатия откачивающая камера соединена с выхлопным трубопроводом. Диафрагма обеспечивает герметичное уплотнение между камерой привода и откачивающей камерой так, что она остается чистой от масла и смазочных материалов (сухой компрессионный вакуумный насос). Только диафрагма и клапаны контактируют с
откачиваемой средой. Если на диафрагму нанесено покрытие из тефлона PFTE, а входные и выхлопные клапаны изготовлены из таких высокофторированных эластомеров как DIVAC производства LEYBOLD, тогда насос может использоваться для откачки агрессивных газов и паров и для вакуумных процессов в химических лабораториях.

Из-за ограниченной эластичной деформации диафрагмы можно получить небольшие скорости
откачки. При данном принципе откачки объем, сверху остается объем (вредное пространство), из которого газы не могут попасть в выхлопной трубопровод. Количество газа, которое остается при выпускном давлении попадает в откачивающую камеру при следующем всасывании и заполняет ее, поэтому т.к. входное давление ухудшается, количество поступающего газа уменьшается все больше и больше. По этой причине объемная эффективность постоянно ухудшается.
Диафрагменные вакуумные насосы не могут обеспечить больший коэффициент компрессии, чем соотношение между вредным пространством и максимальным объемом откачивающей камеры. Для одноступенчатых диафрагменных насосов предельное давление составляет примерно 80 мбар. Двухступенчатые насосы, такие как DIAVAC
производства LEYBOLD могут создавать давление 10 мбар, трехступенчатые – около 2 мбар, а четырехступенчатые могут создавать почти 5.10-1 мбар.

Диафрагменные насосы, обеспечивающие такое предельное давление подходят в качестве насосов предварительной откачки (форвакуумных) для турбомолекулярных насосов с полностью интегрированной спиральной ступенью (гибридные или турбомолекулярные насосы широкого диапазона, такие как TURBOVAC55 производства LEYBOLD). В этом случае система откачки получается полностью безмасляной (сухой), что очень важно для проведения измерений в массспектроетрических системах и течеискателях. По сравнению с пластинчато-роторными насосами эта комбинация насосов дает преимущество в
том, что обычно гелий не растворяется в диафрагменном насосе, поэтому можно полностью исключить фоновый гелий.