Jako element wyporowy posiadają elastyczną membranę, której ruch osiowy jest powodowany albo przez napęd bezpośredni za pomocą drążka napędowego, albo pośrednio poprzez przenoszenie nacisku przemieszczenia nurnika.
Rozróżnia się różne typy pomp tłokowych (pompy tłokowe tłokowe):
- pompa nurnikowa, zwana również pompą nurnikową,
- tarczowa pompa tłokowa i
- pompa membranowa.
Poprzez otwieranie i zamykanie wlotu i wylotu komory pompy asynchronicznie, ciecz w komorze pompy jest przemieszczana, a następnie wypychana na stronę wylotową.Pompy tłokowe są zwykle używane do zastosowań, które wymagają stosunkowo niskich przepływów i wysokich ciśnień. Ponieważ każdy cylinder dostarcza do systemu określoną objętość cieczy, pompy te mogą być również używane do zadań dozowania i napełniania. Wadą w porównaniu z pompami rotacyjnymi jest praca pulsacyjna.