Cando o pistón alternativo no cilindro se move cara á dereita, a presión na cámara esquerda do pistón no cilindro é inferior á presión atmosférica PA, a válvula de succión ábrese e o aire exterior é aspirado no cilindro. Este proceso chámase proceso de compresión. Cando a presión no cilindro é superior á presión P no tubo de aire de saída, ábrese a válvula de escape. O aire comprimido envíase ao tubo de transmisión de gas. Este proceso chámase proceso de escape. O movemento alternativo do pistón está formado polo mecanismo deslizante da manivela impulsado polo motor. O movemento de rotación da manivela convértese en deslizamento: o movemento alternativo do pistón.

Os compresores de aire de pistón teñen moitas formas estruturais. Segundo o modo de configuración do cilindro, pódese dividir en tipo vertical, tipo horizontal, tipo angular, tipo de equilibrio simétrico e tipo oposto. Segundo a serie de compresión, pódese dividir en tipo de etapa única, tipo de dobre etapa e tipo de varias etapas. Segundo o modo de configuración, pódese dividir en tipo móbil e tipo fixo. Segundo o modo de control, pódese dividir en tipo de descarga e tipo de presostato. Entre eles, o modo de control de descarga significa que cando a presión no tanque de almacenamento de aire alcanza o valor establecido, o compresor de aire non para de funcionar, senón que realiza unha operación sen comprimir abrindo a válvula de seguridade. Este estado de ralentí chámase operación de descarga. O modo de control do presostato significa que cando a presión no tanque de almacenamento de aire alcanza o valor establecido, o compresor de aire deixará de funcionar automaticamente.

As vantaxes do compresor de aire de pistón son a estrutura sinxela, a longa vida útil e a facilidade de realización de gran capacidade e alta presión. As desvantaxes son as grandes vibracións e ruído e, debido a que o escape é intermitente, hai saída de pulso, polo que é necesario un tanque de almacenamento de aire.