運(yùn)動機(jī)構(gòu)和氣缸腔體部分組成了活塞式壓縮機(jī)的主要構(gòu)件,其中運(yùn)動傳輸機(jī)構(gòu)的主要功用是向各運(yùn)動部件傳遞來自活塞的動力部分。而氣缸及腔體部件是工作所用形成的壓縮容腔，利用往循環(huán)運(yùn)動帶動氣體體積的周期變化達(dá)到對空氣的壓縮的效果。通常為了保證壓縮機(jī)上的正常持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，還設(shè)計(jì)裝配上附加輔助機(jī)構(gòu)裝置。

帶動活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的各個組成構(gòu)件稱為壓縮機(jī)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。驅(qū)動電機(jī)的動力通過帶輪傳遞到曲軸使其回旋，曲軸又來回推動連桿，就可以將驅(qū)動力帶動的回轉(zhuǎn)變?yōu)檫B桿的往復(fù)直線運(yùn)動。常見的運(yùn)動機(jī)構(gòu)都采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)這種形式，也有采用凸輪連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動運(yùn)動的情況，與曲柄連桿類似，利用連桿作往復(fù)直線運(yùn)動來驅(qū)使十字頭引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動。

當(dāng)活塞從行程最遠(yuǎn)處的極限位置（即死點(diǎn)位置）向行程最近處移動時，由氣缸組件及活塞頭頂面形成的腔體容積增加。此時外界氣體從進(jìn)氣管道沖撞開氣閥中的閥片，體氣進(jìn)入氣缸，活塞持續(xù)往行程最近端部移動過程中，從管道進(jìn)入氣缸中的氣體體積持續(xù)增大，不斷膨脹到活塞頂端位于氣缸下部的極限行程（即為氣缸下死點(diǎn)）。

整個行程增大過程中，外界氣體持續(xù)被吸入氣缸。當(dāng)活塞從氣缸下極限行程處開始反下死點(diǎn)遠(yuǎn)離運(yùn)動時，此時氣壓變化將吸氣口閥體處鎖緊，停止吸氣。在活塞遠(yuǎn)離下極限行程移動時，連續(xù)擠壓腔體內(nèi)的氣體，從而導(dǎo)致腔體內(nèi)氣體壓力不斷變大。當(dāng)活塞到達(dá)某一位置，被持續(xù)壓縮的氣體壓力增加到特定值時，壓縮氣體將會沖撞開排氣閥。這些特定壓強(qiáng)的氣體經(jīng)由輸送管道運(yùn)送到使用部門，往復(fù)循環(huán)此過程。

歸納起來，往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)的主要工作機(jī)理簡單概括為：電機(jī)驅(qū)動的活塞組件在腔體內(nèi)的循環(huán)直線運(yùn)動與氣閥間相對應(yīng)的開啟閉合行為相匹配，迫使腔體內(nèi)發(fā)生氣體的擴(kuò)張、吸進(jìn)、擠壓、排出四個過程，往復(fù)運(yùn)動周期重復(fù)，將低壓氣體升壓。

氣體通過在壓縮機(jī)腔體中產(chǎn)生兩次或者更多次升壓動作，滿足目標(biāo)排氣壓力后再排入排氣管道，成為多級壓縮。

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