在油枕内装设一个耐油的尼龙橡胶隔膜袋，隔膜袋内侧经过吸湿器（呼吸器）与大气相通，外侧与绝缘油接触。当变压 器油箱内的油温升高而膨胀时，油枕内的油面也上升，隔膜袋向外排气。反之，油枕内的油面下降时，隔膜袋从外面吸气，自动平衡袋子内外侧的压力。在油枕的吸气和排气过程 中绝缘油与大气不直接接触。此外，取消了油枕与防爆筒之间的联管，使防爆筒的油面高度降低到油枕最低油位，（或取消防爆筒，改为压力释放器）。这样，在油枕底部装设的 一个耐油橡胶薄膜制成的压油袋，把油枕与油标显示的油隔开，压油袋经常承受向外的压力，防止大气渗进油箱，油箱就成为完全密封了。隔膜式密封油枕的结构，除此之外与普 通油枕的结构基本相同。如果隔膜袋发生裂痕，那么密封式油枕便成为一般的油枕运行了。