1. Phân loại theo số lần tác dụng
+ Máy nén khí tác dụng đơn: Trong một vòng quay của tay quay có một quá trình hút và một quá trình đẩy kế tiếp nhau
+ Máy nén khí tác dụng kép: Trong một vòng quay của tay quay có hai quá trình hút và hai quá trình đẩy. Khi buồng trái thực hiện quá trình hút thì buồng bên phải thực hiện quá trình đẩy và ngược lại
2. Phân loại theo cách bố trí xi lanh
+ Máy nén khí trục đứng
+ Máy nén khí trục ngang
+ Máy nén khí chéo góc chữ V
3. Phân loại theo số cấp
+ Máy nén khí một cấp
+ Máy nén khí nhiều cấp: Sử dụng khi yêu cầu áp suất khí cao
4. Phân loại theo biện pháp làm nguội
+ Máy nén khí làm nguội bằng không khí
+ Máy nén khí làm nguội bằng nước
Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc
Qua tay quay 1, thanh truyền,chuyển động quay của động cơ biến thành chuyển động tịnh tiến của pittong 4 trong xilanh 3. Khi pittong dịch chuyển về bên phải, thể tích buồng xi lanh tăng lên, áp suất trong buồng xi lanh giảm xuống , van hút mở ra, khí được hút vào qua ống hút.
Khi pittong dịch chuyển về bên trái, thể tích buồng xi lanh giảm xuống,khí bị nén lại, áp suất trong buồng xi lanh tăng lên, van hút đóng lại, van đẩy mở ra, khí được đẩy qua ống đẩy vào thùng chứa khí nén.
Cũng như bơm pittong, máy nén khí pittong cấp lưu lượng không đều nên bao giờ máy cũng cấp khí vào thùng khí nén. Khí tiêu thụ được dẫn ra từ thùng chứa khí nén để đảm bảo cho khí cung cấp có lưu lượng và áp suất ổn định.