Ως στοιχείο μετατόπισης, έχουν μια ελαστική μεμβράνη, η αξονική κίνηση της οποίας επιτυγχάνεται είτε με άμεση κίνηση χρησιμοποιώντας ράβδο κίνησης είτε έμμεσα με μετάδοση της πίεσης μετατόπισης ενός εμβόλου.
Γίνεται διάκριση μεταξύ διαφορετικών τύπων αντλιών εμβόλων (αντλίες παλινδρομικών εμβόλων):
- η αντλία εμβόλου, που ονομάζεται επίσης αντλία εμβόλου,
- η αντλία εμβόλου του δίσκου και
- η αντλία μεμβράνης.
Ανοίγοντας και κλείνοντας την είσοδο και την έξοδο του θαλάμου της αντλίας ασύγχρονα, το υγρό στον θάλαμο της αντλίας μετακινείται και στη συνέχεια ωθείται προς την πλευρά εξόδου.Οι παλινδρομικές αντλίες χρησιμοποιούνται γενικά για εφαρμογές που απαιτούν σχετικά χαμηλούς ρυθμούς ροής και υψηλές πιέσεις. Δεδομένου ότι κάθε κύλινδρος παρέχει έναν ορισμένο όγκο υγρού στο σύστημα, αυτές οι αντλίες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για εργασίες δοσομέτρησης και πλήρωσης. Το μειονέκτημα σε σύγκριση με τις περιστρεφόμενες αντλίες είναι η παλμική λειτουργία.