När kolven i cylindern rör sig till höger är trycket i kolvens vänstra kammare i cylindern lägre än atmosfärstrycket PA, sugventilen öppnas och uteluften sugs in i cylindern. Denna process kallas komprimeringsprocess. När trycket i cylindern är högre än trycket P i utloppsröret öppnas avgasventilen. Tryckluft skickas till gasöverföringsröret. Denna process kallas avgasprocess. Kolvens fram- och återgående rörelse bildas av vevreglaget som drivs av motorn. Vevens rotationsrörelse omvandlas till glidning - kolvens fram- och återgående rörelse.

Kolvkompressorer har många strukturella former. Enligt cylinderns konfigurationsläge kan den delas in i vertikal typ, horisontell typ, vinkeltyp, symmetrisk balanstyp och motsatt typ. Enligt komprimeringsserien kan den delas in i enstegstyp, dubbelstegstyp och flerstegstyp. Enligt inställningsläget kan den delas in i mobiltyp och fast typ. Enligt kontrolläget kan den delas in i lossningstyp och tryckbrytartyp. Bland dem innebär avlastningskontrollläget att när trycket i luftlagringstanken når det inställda värdet, slutar luftkompressorn inte att gå, utan utför okomprimerad drift genom att öppna säkerhetsventilen. Detta viloläge kallas för lossning. Tryckströmställarens kontrolläge innebär att när trycket i luftlagringstanken når det inställda värdet, kommer luftkompressorn automatiskt att sluta köra.

Fördelarna med kolvluftkompressor är enkel struktur, lång livslängd och lätt att realisera stor kapacitet och högt tryck. Nackdelarna är stora vibrationer och buller, och eftersom avgaserna är intermittenta finns det pulsutgång, så en luftlagringstank krävs.