由電動機通過曲軸、連桿、十字頭等部件，帶動活塞在氣缸內作往復運動，依靠氣缸容積周期性的變化來壓縮氣體，縮小氣體的體積，使單位體積內氣體分子數目增加(即增加氣體密度)，以達到提高其壓力的目的。圖11-7為臥式壓縮機曲柄連桿機構示意圖。
活塞式壓縮機的工作過程分為膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個階段。
(1)膨脹。當活塞向左邊移動時，氣缸的容積逐漸增大，壓力下降，原先殘留在氣缸內的余氣不斷膨脹。
（2）吸氣。當壓力降到低于進氣閥的開啟壓力時，進氣管中氣體便頂開氣閥進入氣缸。隨著活塞繼續向左移動，氣體繼續進入缸內，直到活塞至左邊末端(C點)為止。
(3)壓縮。當活塞調整方向向右邊移動時，氣缸的容積逐漸縮小，這樣便開始了壓縮氣體的過程，由于進氣閥有止逆作用，氣缸內氣體壓力又低于排氣閥的開啟壓力，因此氣缸內氣體量保持一定，只是活塞繼續向右移動，縮小了氣缸的容積空間，使氣體的壓力不斷提高。
(4)排氣。隨著活塞右移，壓縮氣體的壓力升高到稍大于排氣閥的開啟壓力時，氣體便頂開排氣閥的彈簧而進人出口管中，并不斷排出，直到活塞移至右邊末端B點為止。
如上所述，曲柄旋轉一周，活塞往返一次，完成膨脹一吸氣一壓縮一排氣四個過程.稱為一個循環。活塞在氣缸內不斷往復運動，循環周而復始地發生，以獲得所需要的壓縮氣體。
