Коли поршневий поршень у циліндрі рухається праворуч, тиск у лівій камері поршня в циліндрі нижчий за атмосферний тиск PA, всмоктуючий клапан відкривається, і зовнішнє повітря всмоктується в циліндр. Цей процес називається процесом стиснення. Коли тиск у циліндрі вище, ніж тиск P у трубі виходу повітря, випускний клапан відкривається. Стиснене повітря надходить до газотранспортної труби. Цей процес називається процесом вихлопу. Зворотно -поступальний рух поршня формується механізмом колінчастого повзуна, що приводиться в рух двигуном. Обертальний рух кривошипа перетворюється в ковзаючий - зворотно -поступальний рух поршня.

Поршневі повітряні компресори мають багато структурних форм. Відповідно до режиму конфігурації циліндра, його можна поділити на вертикальний тип, горизонтальний тип, кутовий тип, симетричний тип балансу та протилежний тип. Відповідно до компресійної серії її можна поділити на одноступінчасту, двоступеневу та багатоступеневу. Відповідно до режиму налаштування, його можна поділити на мобільний та фіксований тип. За режимом управління його можна розділити на тип розвантаження та тип реле тиску. Серед них режим керування розвантаження означає, що коли тиск у ємності для зберігання повітря досягає встановленого значення, повітряний компресор не припиняє працювати, а здійснює несжату роботу, відкриваючи запобіжний клапан. Такий стан холостого ходу називається операцією розвантаження. Режим управління реле тиску означає, що коли тиск у резервуарі для зберігання повітря досягне встановленого значення, повітряний компресор автоматично припинить роботу.

Переваги поршневого повітряного компресора - це проста конструкція, тривалий термін служби та легка реалізація великої потужності та високого тиску. Недоліками є велика вібрація та шум, а оскільки вихлоп переривчастий, виникає імпульсний вихід, тому потрібен резервуар для зберігання повітря.