空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ，温度由 T l 升至 T 2 ；然后流入中间冷却器，在等压下对冷却水放热，温度降为 T l ；再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。可见，进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ，位于同一等温线 12 ′ 3 ′ 上，两个压缩过程 12 、 2 ′ 3 偏离等温线不远。同一压缩比 p 3 / p 1 的单级压缩过程为 123 ″ ，比两级压缩偏离等温线 12 ′ 3 ′ 远得多，即温度要高许多。且单级压缩消耗功相当于图中面积 613 ″ 46 ，两级压缩消耗功相当于图中面积 61256 和 52 ′ 345 之和，节省的功相当于 2 ′ 23 ″ 32 ′ 。可见，分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提。

活塞式空压机有多种结构形式。按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按设置方式可分为移动式和固定式两种。按控制方式可分为卸荷式和压力开关式两种。其中，卸荷式控制方式是指当储气罐内的压力达到调定值时，空压机不停止运转而通过打开安全阀进行不压缩运转。

活塞式压缩机压缩气体双作用式由于气缸两端都装有进、排气阀，因此，活塞式压缩机压缩气体在相同时间里，不管活塞向右或向左运动，都能在其前方完成压缩和排气过程，在其后方完成吸气过程。即曲轴旋转一周能完成两个工作过程。由于活塞式压缩机压缩气体时活塞在气缸内不断地往复运动，气缸便循环地吸气、压缩和排气。活塞的次往复称为一个工作循环，即一个工作过程，活塞每往复一次所经过的距离称为活塞式压缩机压缩气体行程。