Pistonlu kompresörün krank mili döndüğünde, piston biyel kolunun iletimi boyunca ileri geri hareket yapar ve silindirin iç duvarı, silindir kafası ve pistonun üst yüzeyinden oluşan çalışma hacmi periyodik olarak değişir. Pistonlu kompresörün pistonu silindir kapağından hareket etmeye başladığında, silindirdeki çalışma hacmi kademeli olarak artar, bu sırada gaz emme borusu boyunca itilir ve çalışma hacmi maksimuma değişene kadar silindire girer. giriş valfi kapalı; Pistonlu kompresörün pistonu ters yönde hareket ettiğinde silindir içindeki çalışma hacmi azalır ve gaz basıncı artar. Silindirdeki basınç egzoz basıncına ulaştığında ve biraz daha yüksek olduğunda egzoz valfi açılır ve piston limit konumuna hareket edene kadar gaz silindirden boşaltılır, egzoz valfi kapatılır. Pistonlu kompresörün pistonu tekrar ters yönde hareket ettiğinde yukarıdaki işlem tekrarlanır. Kısaca pistonlu kompresörün krank mili bir kez döner, piston bir kez ileri geri hareket eder ve silindirde emme, sıkıştırma ve egzoz işlemleri sırasıyla gerçekleştirilir, yani bir çalışma döngüsü tamamlanır.
