無油空氣壓縮機是屬于微型往復式活塞式壓縮機，電機單軸驅動壓縮機曲軸旋轉時，通過連桿的傳動，具有自潤滑而不添加任何潤滑劑的活塞便做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發生周期性變化。

活塞式壓縮機的活塞從氣缸蓋處開始運動時，氣缸內的工作容積逐漸增大，這時，氣體即沿著進氣管，推開進氣閥而進入氣缸，直到工作容積變到大時為止，進氣閥關閉;活塞式壓縮機的活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關閉。
當活塞式壓縮機的活塞再次反向運動時，上述過程重復出現。即：活塞式壓縮機的曲軸旋轉一周，活塞往復一次，氣缸內相繼實現進氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環。單軸雙缸的結構設計使壓縮機氣體流量在額定轉速一定時為單缸的兩倍，而且在振動噪音控制上得到了很好的控制。
整機工作原理：電機運轉，空氣通過空氣過濾器進入壓縮機內, 壓縮機將空氣壓縮，壓縮氣體通過氣流管道打開單向閥進入儲氣罐,壓力表指針顯示隨之上升至8 Bar,。大于8 Bar時, 壓力開關感應道壓力后自動關閉,電機停止工作, 同時電磁閥將壓縮機機頭內氣壓排至0。此時空氣開關壓力宣示、儲氣罐內氣體壓力仍為8 Bar，氣體通過球閥排氣驅動連接的設備工作。儲氣罐內氣壓下降至5 Bar時，壓力開關通過感應自動開啟，壓縮機重新開始工作。