Όταν το παλινδρομικό έμβολο στον κύλινδρο κινείται προς τα δεξιά, η πίεση στον αριστερό θάλαμο του εμβόλου στον κύλινδρο είναι χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση PA, η βαλβίδα αναρρόφησης ανοίγει και ο εξωτερικός αέρας απορροφάται στον κύλινδρο. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαδικασία συμπίεσης. Όταν η πίεση στον κύλινδρο είναι μεγαλύτερη από την πίεση Ρ στον σωλήνα αέρα εξόδου, ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής. Ο πεπιεσμένος αέρας αποστέλλεται στον σωλήνα μεταφοράς αερίου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαδικασία εξάτμισης. Η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου σχηματίζεται από τον μηχανισμό ολίσθησης στροφάλου που κινείται από τον κινητήρα. Η περιστροφική κίνηση του στροφάλου μετατρέπεται σε συρόμενη - η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου.

Οι αεροσυμπιεστές εμβόλου έχουν πολλές δομικές μορφές. Σύμφωνα με τον τρόπο διαμόρφωσης του κυλίνδρου, μπορεί να χωριστεί σε κάθετο τύπο, οριζόντιο τύπο, γωνιακό τύπο, συμμετρικό τύπο ζυγοστάθμισης και αντίθετο τύπο. Σύμφωνα με τη σειρά συμπίεσης, μπορεί να χωριστεί σε τύπο ενός σταδίου, τύπου δύο σταδίων και τύπων πολλαπλών σταδίων. Σύμφωνα με τη λειτουργία ρύθμισης, μπορεί να χωριστεί σε κινητό και σταθερό. Σύμφωνα με τη λειτουργία ελέγχου, μπορεί να χωριστεί σε τύπο εκφόρτωσης και τύπο διακόπτη πίεσης. Μεταξύ αυτών, η λειτουργία ελέγχου εκφόρτωσης σημαίνει ότι όταν η πίεση στο δοχείο αποθήκευσης αέρα φτάσει την καθορισμένη τιμή, ο αεροσυμπιεστής δεν σταματά να λειτουργεί, αλλά πραγματοποιεί ασυμπίεστη λειτουργία ανοίγοντας τη βαλβίδα ασφαλείας. Αυτή η κατάσταση στο ρελαντί ονομάζεται λειτουργία εκφόρτωσης. Η λειτουργία ελέγχου του διακόπτη πίεσης σημαίνει ότι όταν η πίεση στο δοχείο αποθήκευσης αέρα φτάσει την καθορισμένη τιμή, ο αεροσυμπιεστής θα σταματήσει αυτόματα να λειτουργεί.

Τα πλεονεκτήματα του αεροσυμπιεστή εμβόλου είναι η απλή δομή, η μεγάλη διάρκεια ζωής και η εύκολη υλοποίηση μεγάλης χωρητικότητας και υψηλής πίεσης. Τα μειονεκτήματα είναι οι μεγάλοι κραδασμοί και ο θόρυβος, και επειδή η εξάτμιση είναι διαλείπουσα, υπάρχει έξοδος παλμού, επομένως απαιτείται δεξαμενή αποθήκευσης αέρα.