Quando il pistone alternativo nel cilindro si sposta verso destra, la pressione nella camera sinistra del pistone nel cilindro è inferiore alla pressione atmosferica PA, la valvola di aspirazione viene aperta e l'aria esterna viene aspirata nel cilindro. Questo processo è chiamato processo di compressione. Quando la pressione nel cilindro è superiore alla pressione P nel tubo dell'aria in uscita, la valvola di scarico si apre. L'aria compressa viene inviata al tubo di trasmissione del gas. Questo processo è chiamato processo di scarico. Il moto alternativo del pistone è formato dal meccanismo di scorrimento della manovella azionato dal motore. Il movimento rotatorio della manovella viene convertito in scorrimento - il movimento alternativo del pistone.

I compressori d'aria a pistone hanno molte forme strutturali. Secondo la modalità di configurazione del cilindro, può essere diviso in tipo verticale, tipo orizzontale, tipo angolare, tipo bilanciato simmetrico e tipo opposto. Secondo la serie di compressione, può essere diviso in tipo a stadio singolo, tipo a doppio stadio e tipo a più stadi. In base alla modalità di impostazione, può essere suddiviso in tipo mobile e tipo fisso. Secondo la modalità di controllo, può essere suddiviso in tipo di scarico e tipo di pressostato. Tra questi, la modalità di controllo dello scarico significa che quando la pressione nel serbatoio dell'aria raggiunge il valore impostato, il compressore d'aria non smette di funzionare, ma esegue il funzionamento non compresso aprendo la valvola di sicurezza. Questo stato di inattività è chiamato operazione di scarico. La modalità di controllo del pressostato significa che quando la pressione nel serbatoio dell'aria raggiunge il valore impostato, il compressore d'aria smetterà automaticamente di funzionare.

I vantaggi del compressore d'aria a pistone sono la struttura semplice, la lunga durata e la grande capacità di facile realizzazione e l'uscita ad alta pressione. Gli svantaggi sono grandi vibrazioni e rumore, e poiché lo scarico è intermittente, c'è un'uscita a impulsi, quindi è necessario un serbatoio di stoccaggio dell'aria.