活塞式压缩机的工作过程分为膨胀、吸气、压缩、排气四个阶段。
(1)膨胀。当活塞向左边移动时，气缸的容积逐渐增大，压力下降，原先残留在气缸内的余气不断膨胀。
（2）吸气。当压力降到低于进气阀的开启压力时，进气管中气体便顶开气阀进入气缸。随着活塞继续向左移动，气体继续进入缸内，直到活塞至左边末端(C点)为止。
(3)压缩。当活塞调整方向向右边移动时，气缸的容积逐渐缩小，这样便开始了压缩气体的过程，由于进气阀有止逆作用，气缸内气体压力又低于排气阀的开启压力，因此气缸内气体量保持一定，只是活塞继续向右移动，缩小了气缸的容积空间，使气体的压力不断提高。
(4)排气。随着活塞右移，压缩气体的压力升高到稍大于排气阀的开启压力时，气体便顶开排气阀的弹簧而进人出口管中，并不断排出，直到活塞移至右边末端B点为止。
如上所述，曲柄旋转一周，活塞往返一次，完成膨胀一吸气一压缩一排气四个过程.称为一个循环。活塞在气缸内不断往复运动，循环周而复始地发生，以获得所需要的压缩气体。
