Hay varios tipos diferentes de compresores, y muchas de las distintas partes del compresor difieren según el tipo de compresor en cuestión. Hay algunas partes, como el tanque de reserva y el manómetro, que son comunes a todos los compresores. Las válvulas de alivio de presión, los ventiladores de refrigeración y las salidas de aire también son piezas comunes del compresor en la mayoría de los tipos de compresores de aire. Si bien la operación básica de un compresor de aire es la misma, algunas máquinas usan pistones y anillos montados en un cigüeñal con bielas para bombear el aire, mientras que otros compresores usan una unidad de compresión de tipo tornillo y un impulsor.
Tres tipos comunes de compresores son los más comunes: alternativo, rotativo y de tornillo. Entre estos, el tipo alternativo es el compresor más común. Este diseño funciona de manera muy similar a un motor de automóvil. El pistón está equipado con anillos de pistón y se mueve hacia arriba y hacia abajo del cilindro mediante una biela que está unida a un cigüeñal. Los cojinetes intercalados entre la varilla y el cigüeñal permiten que las piezas del compresor funcionen correctamente durante años sin falta. Los anillos de pistón proporcionan un sello entre el pistón y la pared del cilindro para permitir que el pistón bombee o fuerce el aire hacia el tanque de retención.
Las piezas especiales del compresor en forma de válvulas accionadas por resorte operan por succión para permitir que el pistón extraiga aire hacia el cilindro en la carrera descendente del pistón. A medida que el pistón comienza su viaje ascendente en el cilindro, la válvula de admisión se cierra y la válvula de escape se abre. El aire es empujado a través de la válvula de escape ahora abierta por el pistón a medida que sube por el cilindro, saliendo del cilindro y hacia el tanque de retención. Una vez que se ha expulsado todo el aire del cilindro, la válvula accionada por resorte se cierra, evitando que el aire se escape del tanque de retención.
Este ciclo de funcionamiento básico se repite en todos los tipos de compresores, aunque se utilizan diferentes partes del compresor para los métodos de bombeo y compresión. El compresor de tipo tornillo utiliza dos conjuntos de tornillos entrelazados que capturan el aire entre las piezas del compresor de tipo tornillo y lo conducen al tanque de retención. Este tipo de compresor utiliza el flujo constante de aire a través del tornillo para retener el aire en el tanque mientras el compresor está funcionando. El tipo de compresor rotativo utiliza un tambor redondo que gira fuera del centro para atrapar el aire y forzarlo a través de válvulas especiales hacia el tanque de retención.