其工作原理是由原动机(电动机或内燃机)直接带动曲柄旋转，然后通过连杆与十字头，使曲柄的旋转运动转换为活塞的直线往复运动。空气压缩机中的进气、排气过程与液压泵的吸油、压油过程类似。
(1)活塞式空压机，特别是多级活塞式空压机体积大，结构复杂，零件多，附属设备多，移动不便。
(2)活塞在气缸中往复运动，工作分吸气、压缩、膨胀、排气4个过程来完成，不仅振动和噪音大，而且压力波动也较大。
(3)由于结构、制造、装配、运转等方面的需要，在气缸中必须留有一定的余隙容积。由于余隙容积的存在，致使气缸工作容积的一部分失去了吸气作用，对空压机的排气量影响较大，实际排气量随余隙容积的增大而减小。
(4)吸气阀存在着弹簧阻力，使吸气终点压力通常低于公称吸气压力，要想使气缸里的压力达到公称吸气压力，需经一段的预压缩，这相当于吸气容积减小，吸气能力下降。
(5)即使采用中间冷却的方式，通常二级压缩的终点温度可达140～160 oC。由于吸气过程中，吸进的空气与气缸内残余高温空气的混合，同时高温的气缸壁和活塞也对空气加热，致使吸气终了的空气温度高于大气温度，实际上是公称压力和公称温度状态下的吸气容积减少。
(6)漏气主要发生在相对构件的接合面上，活塞式空压机相对运动的构件较多，如气缸和活塞环，活塞环和填料环，吸、排气阀的阀片和阀座，这些部件的漏气均会造成能量的损失。
(7)由于活塞式空压机压力波动较大，必须安装风包，来减小压力波动的影响，这样使压风设备增多，特别是井下空压机的风包，《煤矿安全规程》明确规定：空压机和风包应分别设置在2个硐室内。同时风包也是压风系统中最容易发生爆炸的地方。
螺杆压缩机分双螺杆与单螺杆2种。单螺杆压缩机的发明比双螺杆压缩机晚十几年，设计上更趋合理先进，单螺杆压缩机克服双螺杆压缩机不平衡、轴承易损的缺点，具有寿命长、噪音低、更加节能等优点，20世纪80年代技术成熟后其应用范围在日渐扩大。
(1)结构形式
双螺杆压缩机是一种双轴容积式回转型压缩机，其主要是主(阳)副(阴)2根转子配合，组成啮合副，主副转子齿形外部同机壳内壁构成封闭的基元容积；蜗杆压缩机是一种单轴容积式回转型压缩机，其啮合副是由一根蜗杆和2个对称平面布置的星轮组成，由单蜗杆涡轮和星轮啮合而成。螺杆压缩机的机体均分为2种：一种为皮带传动式，另一种为直接传动式。
(2)工作过程
双螺杆压缩机的工作过程：电动机经联轴器、增速齿轮或皮带带动主转子。由于两转子互相啮合，主转子即直接带动副转子一同旋转。在相对负压作用下，空气吸人，在齿峰与齿沟吻合作用下，气体被输送压缩，当转子啮台面转到与机壳排气口相通时，被压缩气体开始排出。蜗杆压缩机的工作过程：电动机以联轴器或皮带将动力传到蜗杆轴上，由蜗杆带动星轮齿在蜗杆槽内相对移动，封闭的基元容积发应变化，气体被输送压缩，当达到设计压力值，由主机壳体上左右两侧对称的三角形排气口排至油气分离器内。螺杆压缩机的主机壳体均开有喷油孔，凭借自身的压力差，在压缩过程中将油喷到压缩腔，以冷却气体、密封各部件间隙，并起到吸振、消声及润滑的作用 。2100433B
