本实用新型公开了一种单级多头隔膜式气泵，包括电机、壳体、气缸组件一、偏心轮一、偏心轮二、偏心轮三、偏心轮四、连接管、气室、单向阀一、缓冲壳、主轴、隔膜一、气缸组件二、气缸组件三和气缸组件四等；本实用新型具有结构合理简单，设置的电机，能够同时直接带动偏心轮一、偏心轮二、偏心轮三和偏心轮四以及连接轴二一起旋转，从而提高了本气泵的工作效率；本实用新型中通过四个传动轴和一个连接轴一的反复移动来推动相应的隔膜中央反复运动进行吸气和排气，从而大大提高了本气泵的排气量，也就提高了使用的效果；本实用新型中的气缸组件二、气缸组件一、气缸组件三和气缸组件四均位于本气泵一侧，从而大大减少了本气泵的体积。