Când pistonul alternativ din cilindru se deplasează spre dreapta, presiunea din camera stângă a pistonului din cilindru este mai mică decât presiunea atmosferică PA, supapa de aspirație este deschisă și aerul exterior este aspirat în cilindru. Acest proces se numește proces de compresie. Când presiunea din cilindru este mai mare decât presiunea P din conducta de aer de ieșire, supapa de evacuare se deschide. Aerul comprimat este trimis către conducta de transport a gazului. Acest proces se numește proces de evacuare. Mișcarea alternativă a pistonului este formată de mecanismul de glisare a manivelei acționat de motor. Mișcarea rotativă a manivelei este transformată în alunecare - mișcarea alternativă a pistonului.

Compresoarele de aer cu piston au multe forme structurale. În funcție de modul de configurare al cilindrului, acesta poate fi împărțit în tip vertical, tip orizontal, tip unghiular, tip echilibru simetric și tip opus. Conform seriei de compresie, poate fi împărțit în tip cu o singură etapă, cu două etape și cu mai multe etape. În funcție de modul de setare, acesta poate fi împărțit în tip mobil și tip fix. În funcție de modul de control, acesta poate fi împărțit în tipul de descărcare și tipul presostatului. Printre acestea, modul de control al descărcării înseamnă că, atunci când presiunea din rezervorul de stocare a aerului atinge valoarea setată, compresorul de aer nu încetează să funcționeze, ci efectuează o operare necomprimată prin deschiderea supapei de siguranță. Această stare de ralanti se numește operațiune de descărcare. Modul de control al presostatului înseamnă că atunci când presiunea din rezervorul de stocare a aerului atinge valoarea setată, compresorul de aer se va opri automat din funcționare.

Avantajele compresorului de aer cu piston sunt structura simplă, durata de viață lungă și ușor de realizat cu capacitate mare și ieșire la presiune ridicată. Dezavantajele sunt vibrațiile și zgomotul mare și, deoarece evacuarea este intermitentă, există o ieșire de impuls, deci este necesar un rezervor de stocare a aerului.