空气压缩机有很多种类，不同种类的工作原理不同。 三种主要类型压缩机的工作原理如下：
活塞式压缩机属於最早的压缩机设计之一， 但它仍然是最通用和 非常高效的一种压缩机。活塞式压缩机通过连杆和曲轴使活塞在气缸内向前运动。 如果 只用活塞的一侧进行压缩，则称为单动式。 如果活塞的上、下两侧都用，则称为双动式。
活塞式压缩机的用途非常广泛。 它可以压缩空气，也可以压缩气体，几乎不需要作任何改动。 活塞式压缩机是唯一一种能够将空气和气体压缩至高压，以适合 诸如呼吸空气压缩机 等用途的设计。 活塞式压缩机的配置可包括从 适用於低压/小容量用途的单缸配置，到能压缩至非常高压力的多级配置。 在多级压缩机中， 空气被分级压缩，逐级增大压力。
空气压缩机属於容积式压缩机，其活塞采用螺杆的形式; 这是现今使用的最主要压缩机类型。 螺杆压缩元件的主要部件是凸形转子和凹形转子， 这两个转子相互靠近移动，使它们之间及腔内的体积逐渐减小。 螺杆式的压力比取决於螺杆的长度和 外形以及排气口的形状。 螺杆元件没有装备任何阀门，不存在产生不平衡的机械力。 因此可以在 高的轴速下工作，而且可以兼顾大流量和小的外部尺寸
滑片式压缩机采用传统的、已经得到验证的技术， 以非常低的速度(1450rpm)直接进行驱动，具有无与伦比的的可靠性。 转子是唯一连续运行的部件， 上面有若干个沿长度方向切割的槽， 其中插有可在油膜上滑动的滑片。
转子在气缸的定子中旋转。在旋转期间， 离心力将滑片从槽中甩出，形成一个个单独的 压缩室。旋转使压缩室的体积不断减小，空气压力不断增大。