Man spricht beim Aufbau einer Membranpresse auch vom Dreikammersystem. Die 3 Kammern bestehen aus folgenden Bauteilen:

Die erste Kammer ist nach oben durch die Pressplatte und nach unten durch die Membran begrenzt. Die flexibel aufgehängte Membran wird zur Erwärmung mittels Unterdruck oder einem Stützdruck an die obere Heiz-/ Pressplatte geführt. Anschließend wird mit einem Überdruck ein Pressdruck aufgebaut, mit dem die Membran die Beschichtung des Werkstücks vornimmt.

Die zweite mittlere Kammer ist durch die Membran nach oben und durch das eingelegte Beschichtungsmaterial nach unten begrenzt. Durch Aufbau eines Unterdruckes werden Beschichtung und Membran zusammengeführt. Das Beschichtungsmaterial wird aufgeheizt. Nach dem Pressen kann die Membran durch einen Luftstoß wieder vom Beschichtungsmaterial gelöst werden.

Die dritte Kammer wird oberseitig von der Beschichtung und unterseitig von der unteren Pressplatte begrenzt. In dieser letzten Kammer liegt das Werkstück.