Při pohybu vratného pístu ve válci doprava je tlak v levé komoře pístu ve válci nižší než atmosférický tlak PA, sací ventil se otevře a do válce je nasáván venkovní vzduch.Tento proces se nazývá kompresní proces.Když je tlak ve válci vyšší než tlak P v potrubí výstupního vzduchu, otevře se výfukový ventil.Stlačený vzduch se posílá do potrubí pro přenos plynu.Tento proces se nazývá výfukový proces.Vratný pohyb pístu je tvořen klikovým posuvným mechanismem poháněným motorem.Rotační pohyb kliky se převádí na posuvný - vratný pohyb pístu.

Pístové vzduchové kompresory mají mnoho konstrukčních forem.Podle konfiguračního režimu válce lze rozdělit na vertikální typ, horizontální typ, úhlový typ, symetrický typ vyvážení a protilehlý typ.Podle kompresní řady lze rozdělit na jednostupňový typ, dvoustupňový typ a vícestupňový typ.Podle režimu nastavení jej lze rozdělit na mobilní typ a pevný typ.Podle režimu ovládání jej lze rozdělit na typ vykládání a typ tlakového spínače.Mezi nimi režim řízení vyprazdňování znamená, že když tlak ve vzduchojemu dosáhne nastavené hodnoty, vzduchový kompresor se nezastaví, ale provede nestlačený provoz otevřením pojistného ventilu.Tento klidový stav se nazývá operace vykládání.Režim ovládání tlakovým spínačem znamená, že když tlak v zásobníku vzduchu dosáhne nastavené hodnoty, vzduchový kompresor se automaticky zastaví.

Výhody pístového vzduchového kompresoru jsou jednoduchá konstrukce, dlouhá životnost a snadno realizovatelná velká kapacita a vysoký tlakový výkon.Nevýhodou jsou velké vibrace a hlučnost, a protože výfuk je přerušovaný, dochází k pulznímu výstupu, takže je potřeba zásobník vzduchu.