เมื่อลูกสูบลูกสูบในกระบอกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวา ความดันในห้องด้านซ้ายของลูกสูบในกระบอกสูบจะต่ำกว่าความดันบรรยากาศ PA วาล์วดูดจะเปิดขึ้น และอากาศภายนอกจะถูกดูดเข้าไปในกระบอกสูบ กระบวนการนี้เรียกว่ากระบวนการบีบอัด เมื่อความดันในกระบอกสูบสูงกว่าความดัน P ในท่ออากาศออก วาล์วไอเสียจะเปิดขึ้น อากาศอัดจะถูกส่งไปยังท่อส่งก๊าซ กระบวนการนี้เรียกว่ากระบวนการไอเสีย การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบเกิดจากกลไกตัวเลื่อนข้อเหวี่ยงที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ การเคลื่อนที่แบบหมุนของข้อเหวี่ยงจะถูกแปลงเป็นการเลื่อน - การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบ

เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบมีโครงสร้างหลายรูปแบบ ตามโหมดการกำหนดค่าของทรงกระบอก มันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทแนวตั้ง ประเภทแนวนอน ประเภทเชิงมุม ประเภทสมดุลสมมาตรและประเภทตรงข้าม ตามชุดการบีบอัดสามารถแบ่งออกเป็นประเภทขั้นตอนเดียวประเภทสองขั้นตอนและประเภทหลายขั้นตอน ตามโหมดการตั้งค่า มันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทมือถือและประเภทคงที่ ตามโหมดการควบคุม มันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทขนถ่ายและประเภทสวิตช์แรงดัน ในหมู่พวกเขาโหมดควบคุมการขนถ่ายหมายความว่าเมื่อความดันในถังเก็บอากาศถึงค่าที่ตั้งไว้เครื่องอัดอากาศจะไม่หยุดทำงาน แต่ดำเนินการแบบไม่บีบอัดโดยการเปิดวาล์วนิรภัย สถานะว่างนี้เรียกว่าการดำเนินการขนถ่าย โหมดควบคุมสวิตช์ความดันหมายความว่าเมื่อความดันในถังเก็บอากาศถึงค่าที่ตั้งไว้ เครื่องอัดอากาศจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ

ข้อดีของเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบคือโครงสร้างที่เรียบง่าย อายุการใช้งานยาวนาน และง่ายต่อการรับรู้ถึงความจุขนาดใหญ่และเอาต์พุตแรงดันสูง ข้อเสียคือมีการสั่นสะเทือนและเสียงดังมาก และเนื่องจากไอเสียไม่สม่ำเสมอ จึงมีเอาต์พุตพัลส์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีถังเก็บอากาศ