靠气缸中作往复运动，改变工作容积，使气体被压缩，提高气体压力，这类压缩机为往复式压缩机。往复式压缩机通常形式有活塞式和膜片式，它们分别通过活塞式膜片在气缸内的往复运动，借助进排气阀自动开闭，进行气体的吸入，压缩和排出，其特点是压力广泛，工业应用上最高压力达350MPa（350kgf/cm2）。气体压力有脉冲，运转时有振动，其中活塞式压缩机是应用最广泛种。往复压缩机按压缩过程分为单级和多级；按气缸排列相对位置又分为立式、卧式、角式、对置平衡式。膜片压缩机是曲柄连杄机构通过液体驱动膜片工作，由于膜腔气密性好，压缩介质净度很高。因此常用于珍贵稀有气体压缩，以及输送不许泄漏，易燃，强腐蚀性，放射性和剧毒介质。膜片式压缩机输气量很小，每小时为520m3，多用于科研及生产特殊用途。膜片压缩机的气缸不需要润滑，只需润滑由柄连杄和液压缸。