空氣從微泡曝氣管后蓋上的通氣孔進入曝氣管，管壁上密布著許多細小的孔隙。在壓差的作用下，管內的空氣從管壁的孔隙中擴散出來，在污水中形成許多微小的氣泡，引起水的湍流，從而達到將空氣中的氧氣溶解成水的目的。

微孔曝氣管的形式有很多種，目前常用的有兩種：一種是由粗瓷或剛玉燒結而成的普通曝氣管，在燒結過程中產生許多微小的孔隙，其主要特點是能產生直徑約為0.1 ~ 0.2 mm的微小氣泡，氣液接觸面積大，氧氣利用率高，一般可達20 ~ 25%；其缺點是氣壓損失大，容易堵塞，進氣需要過濾，容易損壞。一旦損壞，氧氣利用率開始迅速下降。

另一種是管狀隔膜微孔曝氣管。這種曝氣管的安裝方式與前一種基本相同，但其自身結構有很大不同。它采用ABS或UPVC制成的管道作為配氣管，管道壁上設有通風孔。配氣管的外圓周覆蓋有合成橡膠制成的隔膜，隔膜通過金屬夾固定在管道上。用激光等方法在合成橡膠膜片上打出均勻分布的孔。

曝氣時，空氣通過管壁上的通氣孔進入橫膈膜與管壁之間，在壓縮空氣的作用下，橫膈膜微微鼓起，孔打開，從而達到配氣擴散的目的。

當停止供氣，氣壓消失時，膜片本身在彈性作用下自動關閉孔，膜片在水壓作用下壓向管壁。所以污水不會倒流堵洞。但是由于這個隔膜的開口直徑直接影響氧氣的利用率，所以開口直徑要合適。