空气压缩机是一种压缩空气、提高气体压力和输送气体的机器，也是将原动机供给机械能转化成气体压力能的一种转化装置，消防员所使用的空气呼吸器便可以利用空气压缩机来充气。空气压缩机按款式不同可以分为活塞式空气压缩机、螺杆式空气压缩机以及离心式空气压缩机三种，它们的工作原理有所不同。
一、活塞式空气压缩机工作原理
电动机通过传动装置使曲轴6作圆周运动，同时曲轴6又通过连杆5带动活塞3在气缸内作往复直线运动。当活塞3向右运动时，气缸4内产生真空，外界空气在大气压力作用下，推开吸气阀2进入气缸4内腔中。
当活塞反向向左运动时，吸气阀2关闭，空气受到压缩，待这压缩进行到一定程度(即气缸内压力达到一定数值)时，排气阀1被打开，气体排出，当活塞行至气缸4左端时，排气结束，完成了一个循环，曲轴6至此恰好转了一圈。
这样，在吸气阀和排气阀的控制下，周而复始地重复进行着吸气和排气过程，从而实现了对气体的吸入、压缩、排出及供气过程。
二、螺杆式空气压缩机工作原理
螺杆压缩机的气缸里面平行地布置着两个按一定传动比反向旋转又互相啮合的螺旋形转子。节圆外具有凸齿的转子称为阳转子；节圆内具有凹齿的转子称为阴转子。
一般阳转子与原动机连接，由阳转子经同步齿轮组带动阴转子转动。螺杆压缩机工作时，气体经吸入口分别进入阴阳螺杆的齿间容积，随着螺杆的不断旋转，各自的齿间容积也不断增大，当齿间容积达到最大值时与吸气口断开，吸气过程结束。
压缩过程是紧随其后进行的，阴阳螺杆的相互啮合使齿间容积值不断减小，气体的压力逐渐提高，当齿间容积与排气口相通时，压缩过程结束而进入排气过程。
在排气过程中，螺杆的不断旋转连续地将压缩后的气体送至排气管道，一直到齿间容积达到最小值为止。随着转子的连续回转，上述过程周而复始地重复进行。
螺杆式空气压缩机按压缩腔是否喷入润滑油，又可以划分为喷油螺杆式空气压缩机和无油螺杆式空气压缩机。
1、喷油螺杆式空气压缩机
喷油螺杆式空气压缩机采用的是阳转子带动阴转子，两转子之间是接触的，如同齿轮传动，接触面之间大量摩擦，在压缩空气的过程中，有热量产生，需喷入大量的润滑油，压缩空气与润滑油混合后一道升压，再离开压缩腔，然后再通过油气分离器分离。
2、无油螺杆式空气压缩机
无油螺杆式空气压缩机则完全不同，该机压缩腔由一对不接触的阴阳螺杆转子组成，在压缩的过程中，阳转子和阴转子的运动是靠一对同步齿轮做非常精密的传动，转子既要保证对空气进行压缩，又要保证优良的气密性，所以转子的加工工艺要求极高，无油压缩机采用无油润滑螺杆啮合实现压力升高。
三、离心式空气压缩机工作原理
离心式空气压缩机是利用高速旋转的叶轮使空气受到离心力的作用产生压力，同时获得速度，离开叶轮后空气经扩压器等扩张通道将动能逐渐转化为压力能，从而使压力得到提高。
一级压缩后的空气流入扩压器，使速度降低，压力提高。再经弯道、回流器使气体流入下一级继续压缩。由于气体在压缩过程中温度升高，气体在高温压缩时，消耗功将会增大。
为了减少压缩功耗，故在压缩过程中采用中间冷却，由第一级出口的气体不直接进入第二级，而是通过蜗室和出气管，引到中间冷却器进行冷却，冷却后的低温气体，再经吸气室进入第二级进行压缩。然后再经下一级压缩，最后，由最末级出来的高压气体经排气管排出。
空气压缩机运行前，应检查保护装置及安全附件是否完好，空气压缩机在不使用时应根据说明书的说明或产品上的标签提示定期进行排水维护。
