Мембранный исполнительный механизм может иметь в качестве вспомогательного компонента пружинный механизм, который контролирует и направляет давление рабочей жидкости или газа. В случае, если давление среды создает напряжение в обоих направлениях, мембранный исполнительный механизм является беспружинным. Тогда в составе мембранного исполнительного механизма присутствуют две мембраны. Между ними находится воздух, под воздействием которого открывается или захлопывается регулирующий клапан.
Беспружинный МИМ имеет меньшие размеры и вес по сравнению с пружинным, но в некоторых устройствах он действует намного эффективней, так как создается большее давление. Таким устройством можно управлять с помощью буфера, в котором давление держится на постоянном уровне, а также с помощью позиционера. Позиционер управляет процессами в МИМ, постоянно осуществляя подачу в него воздуха.Мембрана для МИМ, как правило, создается из тканевой резины, имеющей толщину от 2 до 4 мм. Если мембранный исполнительный механизм работает с химически активными жидкостями и газами, для производства мембраны используется фторкаучуковая резина или фтористая резина .