空气压缩机一般由压缩机、储气罐和电动机等组成。以最常见的活塞式空气压缩机为例，主要由曲轴连杆机构、冷却系统、润滑系统和自动调节系统组成。曲轴连杆机构主要包括活塞、连杆、曲轴、曲轴箱、缸体、缸盖、进气阀、排气阀等零部件。

驱动机启动后，经三角胶带，带动压缩机曲轴旋转，通过曲柄杆机构转化为活塞在气缸内作往复运动。当活塞由盖侧向轴运动时，气缸容积增大，缸内压力低于大气压力，外界空气经滤清器，吸气阀进入气缸;到达下止点后，活塞由轴侧向盖侧运动，吸气阀关闭，气缸容积逐渐变小，缸内空气被压缩，压力升高，当压力达到一定值时，排气阀被顶开，压缩空气经管路进入储气罐内，如此压缩机周而复始地工作，不断地向储气罐内输送压缩空气，使罐内压力逐渐增大，从而获得所需的压缩空气。