Pri pohybe vratného piestu vo valci doprava je tlak v ľavej komore piesta vo valci nižší ako atmosférický tlak PA, sací ventil je otvorený a vonkajší vzduch je nasávaný do valca.Tento proces sa nazýva kompresný proces.Keď je tlak vo valci vyšší ako tlak P vo výstupnom vzduchovom potrubí, výfukový ventil sa otvorí.Stlačený vzduch sa posiela do potrubia na prepravu plynu.Tento proces sa nazýva výfukový proces.Vratný pohyb piesta je tvorený kľukovým posuvným mechanizmom poháňaným motorom.Rotačný pohyb kľuky sa mení na posuvný - vratný pohyb piestu.

Piestové vzduchové kompresory majú mnoho konštrukčných foriem.Podľa konfiguračného režimu valca ho možno rozdeliť na vertikálny typ, horizontálny typ, uhlový typ, typ symetrického vyváženia a protiľahlý typ.Podľa kompresnej série sa dá rozdeliť na jednostupňový typ, dvojstupňový typ a viacstupňový typ.Podľa režimu nastavenia ho možno rozdeliť na mobilný typ a pevný typ.Podľa režimu ovládania ho možno rozdeliť na typ vykládky a typ tlakového spínača.Medzi nimi režim riadenia vyprázdňovania znamená, že keď tlak v zásobníku vzduchu dosiahne nastavenú hodnotu, vzduchový kompresor sa nezastaví, ale vykoná nestlačenú prevádzku otvorením poistného ventilu.Tento stav nečinnosti sa nazýva operácia vykládky.Režim ovládania tlakovým spínačom znamená, že keď tlak v zásobníku vzduchu dosiahne nastavenú hodnotu, vzduchový kompresor sa automaticky zastaví.

Výhody piestového vzduchového kompresora sú jednoduchá konštrukcia, dlhá životnosť a ľahko realizovateľná veľká kapacita a vysoký tlakový výkon.Nevýhodou sú veľké vibrácie a hlučnosť, a keďže je výfuk prerušovaný, dochádza k pulznému výstupu, takže je potrebný zásobník vzduchu.