活塞式空壓機在氣缸內作往復運動的活塞向右移動時，氣缸內活塞左腔的壓力低于大氣壓力 p a ，吸氣閥開啟，外界空氣吸入缸內，這個過程稱為壓縮過程。當缸內壓力高于輸出空氣管道內壓力 p 后，排氣閥打開。活塞的往復運動是由電動機帶動的曲柄滑塊機構形成的。曲柄的旋轉運動轉換為滑動——活塞的往復運動。這種結構的壓縮機在排氣過程結束時總有剩余容積存在。在下一次吸氣時，剩余容積內的壓縮空氣會膨脹，從而減少了吸入的空氣量，降低了效率，增加了壓縮功。結構簡單，使用壽命長，并且容易實現大容量和高壓輸出。