微型自吸水泵的工作原理基于电机的圆周运动，通过机械装置使水泵内部的隔膜做往复式运动。这种运动压缩和拉伸泵腔（固定容积）内的空气，同时在单向阀的作用下，在排水口处形成正压（实际输出压力大小与泵排水口受到的助力和泵的特性有关），而在抽水口处形成真空，从而与外界大气压之间产生压力差。这个压力差将水从进水口压入，再从排水口排出。
在电机传递的动能作用下，水被持续不断地吸入和排出，形成了稳定的流量。这个过程不需要提前加入“引水（引导用的水）”，这是它被称为真空意义上的微型自吸水泵的原因，其原理与微型真空泵相似。
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