Kai stūmoklis stūmoklyje cilindre pasislenka į dešinę, slėgis baliono stūmoklio kairėje kameroje yra mažesnis už atmosferos slėgį PA, siurbimo vožtuvas atidaromas ir išorinis oras įsiurbiamas į cilindrą. Šis procesas vadinamas suspaudimo procesu. Kai slėgis cilindre yra didesnis nei slėgis P išėjimo oro vamzdyje, atidaromas išmetimo vožtuvas. Suslėgtas oras siunčiamas į dujų perdavimo vamzdį. Šis procesas vadinamas išmetimo procesu. Stūmoklio judėjimą atgal sukuria variklio varomas alkūninio slankiklio mechanizmas. Alkūninio sukimosi judesys paverčiamas slydimu - stūmoklio judėjimas atgal.

Stūmokliniai oro kompresoriai turi daug struktūrinių formų. Pagal cilindro konfigūracijos režimą jį galima suskirstyti į vertikalų, horizontalų, kampinį, simetrišką balanso tipą ir priešingą tipą. Pagal suspaudimo seriją jį galima suskirstyti į vieno etapo, dviejų pakopų ir daugiapakopį. Pagal nustatymo režimą jį galima suskirstyti į mobiliojo ir fiksuoto tipo. Pagal valdymo režimą jį galima suskirstyti į iškrovimo tipą ir slėgio jungiklio tipą. Tarp jų iškrovimo valdymo režimas reiškia, kad kai slėgis oro talpykloje pasiekia nustatytą vertę, oro kompresorius nenustoja veikti, bet atlieka nesuspaustą darbą, atidaręs apsauginį vožtuvą. Ši tuščiosios eigos būsena vadinama iškrovimo operacija. Slėgio jungiklio valdymo režimas reiškia, kad kai slėgis oro rezervuare pasiekia nustatytą vertę, oro kompresorius automatiškai nustoja veikti.

Stūmoklinio oro kompresoriaus pranašumai yra paprasta konstrukcija, ilgas tarnavimo laikas ir lengva realizuoti didelę talpą ir aukštą slėgį. Trūkumai yra didelė vibracija ir triukšmas, o kadangi išmetamosios dujos yra pertraukiamos, yra impulsų išėjimas, todėl reikalingas oro kaupimo bakas.