Мембрана до бака є основною частиною обладнання та встановлюється у його внутрішньому просторі. Є змінним елементом. Функція мембрани полягає у поділі середовища повітря та води в корпусі гідроакумулятора. Від її якісних характеристик залежить загальний термін експлуатації обладнання, яке розраховане на підтримку постійного тиску у закритій або відкритій системі водопостачання чи опалення. Залежно від типу розширювального бака, в який вона встановлюється, мембрана буває двох видів: для водопостачання та опалення.

Мембрани можуть бути виготовлені різних розмірів та можуть мати об'єм від 5 до 10 000 літрів. Матеріалом у їх виготовленні виступає синтетична гума, яка має найвищі показники опору на розрив і витримує досить високі температури. Оскільки мембрани піддаються регулярному стиску та розтягуванню, їх потрібно періодично обслуговувати та міняти.