Kad se klipni klip u cilindru pomakne udesno, tlak u lijevoj komori klipa u cilindru niži je od atmosferskog tlaka PA, usisni ventil se otvara i vanjski zrak usisava u cilindar. Ovaj proces se naziva proces kompresije. Kad je tlak u cilindru veći od tlaka P u cijevi izlaznog zraka, otvara se ventil za ispuštanje. Komprimirani zrak se šalje u cijev za prijenos plina. Ovaj proces se naziva proces ispuha. Klipno kretanje klipa formira klizni mehanizam radilice koji pokreće motor. Okretno kretanje ručice pretvara se u klizno - klipno kretanje klipa.

Klipni zračni kompresori imaju mnoge strukturne oblike. Prema načinu konfiguracije cilindra, može se podijeliti na vertikalni, horizontalni, kutni, simetrični tip vage i suprotni tip. Prema nizu kompresije, može se podijeliti na jednostupanjski, dvostupanjski i višestupanjski. Prema načinu podešavanja, može se podijeliti na mobilni i fiksni tip. Prema načinu upravljanja može se podijeliti na tip istovara i tip prekidača za pritisak. Među njima, način kontrole istovara znači da kada tlak u spremniku za zrak dosegne zadanu vrijednost, zračni kompresor ne prestaje raditi, već izvodi nekomprimirani rad otvaranjem sigurnosnog ventila. Ovo stanje praznog hoda naziva se operacija istovara. Način upravljanja prekidačem za pritisak znači da kada tlak u spremniku za zrak dosegne zadanu vrijednost, kompresor zraka će automatski prestati raditi.

Prednosti klipnog zračnog kompresora su jednostavna konstrukcija, dug radni vijek i laka realizacija velikog kapaciteta i visokog pritiska. Nedostaci su velike vibracije i buka, a budući da je ispuh isprekidan, dolazi do impulsnog izlaza, pa je potreban spremnik zraka.