В поршневом компрессоре сжатие осуществляет поршень, приводимый в движение коленчатом валом и шатуном. Он перемещается в цилиндре вдоль оси и нагнетает газ. Двигаясь вниз, через клапан всасывания втягивается воздух, при движении вверх открывается клапан нагнетения. Компрессор поршневой распространен благодаря неприхотливости и возможности использования почти в любых условиях. Но, несмотря на простоту конструкции, поршневые компрессора могут производить воздух достаточно высокого давления. 

В современных компрессорах такого типа обязательно присутствует холодильный элемент. При сжатии воздуха выделяется тепло, это закон термодинамики. Для увеличения производительности прибора необходимо сжатый газ охлаждать. 

Такой тип компрессора может использоваться не во всех сферах промышленности из-за отсутствия холостого хода и высокого содержания масла в сжатом воздухе. Например в компрессионных сетях в качестве кратковременной поддержки, включаясь только в моменты наивысшей нагрузки.  Чаше всего используются в машиностроении, текстильном производстве и холодильной промышленности.