汽油泵的作用主要是将汽油从油箱中吸出，并经过管路和汽油滤清器压送到化油器的浮子室内。这样，汽油箱就可以被安放到远离发动机的汽车尾部，并且位置低于发动机。汽油泵按驱动方式的不同，可以分为机械驱动膜片式和电驱动式两种。
机械驱动膜片式汽油泵，例如膜片式汽油泵，是机械式汽油泵的代表，通常用于化油器式发动机。这种汽油泵靠凸轮轴上的偏心轮驱动，其工作情况可以分为吸油和泵油两个阶段。在吸油阶段，凸轮轴转动中，当偏心轮顶动摇臂，拉下泵膜拉杆时，泵膜下降，产生吸力，汽油便从油箱内吸出，并通过油管、汽油滤清器进入汽油泵的油室。在泵油阶段，当偏心轮转过一定角度不再顶动摇臂时，泵膜弹簧伸张，顶动泵膜上升，把汽油从出油阀压送到化油器的浮子室。
汽油泵是汽车燃油系统中的重要组成部分，它的正常工作对于保证汽车发动机的正常运行至关重要。