Quan el pistó alternatiu del cilindre es mou cap a la dreta, la pressió a la cambra esquerra del pistó del cilindre és inferior a la pressió atmosfèrica PA, la vàlvula d’aspiració s’obre i l’aire exterior és aspirat al cilindre. Aquest procés s’anomena procés de compressió. Quan la pressió del cilindre és superior a la pressió P del tub d’aire de sortida, s’obre la vàlvula d’escapament. L’aire comprimit s’envia a la canonada de transmissió de gas. Aquest procés s’anomena procés d’escapament. El moviment alternatiu del pistó està format pel mecanisme de lliscament de manovella impulsat pel motor. El moviment de rotació de la manovella es converteix en lliscament, el moviment alternatiu del pistó.

Els compressors d’aire de pistó tenen moltes formes estructurals. Segons el mode de configuració del cilindre, es pot dividir en tipus vertical, tipus horitzontal, tipus angular, tipus d'equilibri simètric i tipus oposat. Segons la sèrie de compressió, es pot dividir en tipus de fase única, tipus de fase doble i tipus de fase múltiple. Segons el mode de configuració, es pot dividir en tipus de mòbil i tipus fix. Segons el mode de control, es pot dividir en tipus de descàrrega i tipus de pressostat. Entre elles, el mode de control de descàrrega significa que quan la pressió del dipòsit d’emmagatzematge d’aire arriba al valor establert, el compressor d’aire no deixa de funcionar, sinó que realitza un funcionament sense comprimir obrint la vàlvula de seguretat. Aquest estat de ralentí s’anomena operació de descàrrega. El mode de control del pressostat significa que quan la pressió del tanc d’emmagatzematge d’aire assoleix el valor establert, el compressor d’aire deixarà de funcionar automàticament.

Els avantatges del compressor d’aire de pistó són una estructura senzilla, una llarga vida útil i fàcils d’obtenir una gran capacitat de producció i alta pressió. Els desavantatges són les grans vibracions i el soroll, i com que l’escapament és intermitent, hi ha una sortida d’impulsos, de manera que cal un dipòsit d’emmagatzematge d’aire.