Kad virzuļa virzulis cilindrā pārvietojas pa labi, spiediens virzuļa kreisajā kamerā cilindrā ir zemāks par atmosfēras spiedienu PA, tiek atvērts sūkšanas vārsts un ārējais gaiss tiek iesūkts cilindrā. Šo procesu sauc par saspiešanas procesu. Kad spiediens cilindrā ir augstāks par spiedienu P izplūdes gaisa caurulē, atveras izplūdes vārsts. Saspiests gaiss tiek nosūtīts uz gāzes pārvades cauruli. Šo procesu sauc par izplūdes procesu. Virzuļa turp un atpakaļ kustību veido kloķa slīdņa mehānisms, ko darbina motors. Kloķa rotācijas kustība tiek pārvērsta par bīdāmu - virzuļa turp un atpakaļ kustību.

Virzuļa gaisa kompresoriem ir daudz strukturālu formu. Saskaņā ar cilindra konfigurācijas režīmu to var iedalīt vertikālā tipa, horizontālā tipa, leņķiskā tipa, simetriskā līdzsvara tipa un pretējā tipa. Saskaņā ar kompresijas sēriju to var iedalīt vienpakāpes, divpakāpju un daudzpakāpju tipos. Atkarībā no iestatīšanas režīma to var iedalīt mobilā tipa un fiksētā tipa. Saskaņā ar vadības režīmu to var iedalīt izkraušanas un spiediena slēdža tipos. Starp tiem izkraušanas vadības režīms nozīmē, ka tad, kad spiediens gaisa uzglabāšanas tvertnē sasniedz iestatīto vērtību, gaisa kompresors nepārtrauc darboties, bet veic nesaspiestu darbību, atverot drošības vārstu. Šo tukšgaitas stāvokli sauc par izkraušanas operāciju. Spiediena slēdža vadības režīms nozīmē, ka tad, kad spiediens gaisa uzglabāšanas tvertnē sasniedz iestatīto vērtību, gaisa kompresors automātiski pārtrauks darboties.

Virzuļa gaisa kompresora priekšrocības ir vienkārša struktūra, ilgs kalpošanas laiks un viegli realizējama liela jauda un augsta spiediena izeja. Trūkumi ir liela vibrācija un troksnis, un, tā kā izplūdes gāze ir intermitējoša, ir impulsa izeja, tāpēc ir nepieciešama gaisa uzglabāšanas tvertne.