活塞式空压机是一种基于活塞往复运动实现气体压缩的通用动力设备，通过将机械能转化为气体压力能，为工业、民用等场景提供压缩空气。
其核心原理与内燃机类似，但功能相反——内燃机是将气体燃烧能转化为机械能，而活塞式空压机则是消耗机械能压缩空气。
活塞式空压机的压缩过程主要通过“四冲程”完成（部分小型机型采用二冲程，但四冲程更主流），整个循环依赖活塞、气缸、进气阀、排气阀四大核心部件的协同动作：
吸气冲程
曲轴带动活塞向下运动，气缸内容积增大、压力降低，当压力低于外界大气压时，进气阀开启，空气被吸入气缸，直至活塞运动到最低点（下止点）。
压缩冲程
活塞在曲轴带动下向上运动，气缸容积缩小，吸入的空气被压缩，压力和温度逐渐升高。此时进气阀因压力差关闭，排气阀暂未开启，直至气缸内压力高于排气管道压力。
排气冲程
当气缸内压力达到排气压力阈值时，排气阀开启，压缩后的高压空气被排入储气罐或后续管路，直至活塞运动到最高点（上止点），完成一次压缩循环。
余隙膨胀冲程
活塞到达上止点时，气缸顶部仍残留少量高压空气（“余隙容积” 内）下一次吸气前，活塞向下运动，残留空气先膨胀，压力降低至大气压以下，为下一轮吸气做准备（此冲程是四冲程的必要过渡，可减少能量浪费）。
