往复活塞式压缩机有四个工作过程，分别是膨胀过程、吸气过程、压缩过程和排气过程，如图2-30所示。
活塞在气缸中作往复运动，活塞能够达到的最靠近气缸盖的极限位置称为上止点，最远离气缸盖的位置称为下止点。当活塞从上止点开始向下运动时，在气缸中仍残留少量高压气体，这部分气体所占据的体积称为余隙容积，是由机械运动所要求的活塞顶部与气缸顶部间的间隙以及阀孔等容积组成，对于活塞式压缩机是不可避免的。
由于高压气体的存在，活塞向下运动时的开始阶段，低压气体尚不能进入气缸，只有当余隙容积中的高压气体膨胀到略低于吸气管道中的压力时，吸气过程才能够开始，这一阶段称为膨胀过程。在膨胀过程中吸、排气阀均处于关闭状态。在吸气过程，活塞仍然向下运动，吸气阀依靠两侧的压力差打开，外界气体经过吸气阀进入气缸。当活塞到达下止点后，吸气过程结束，活塞开始向上运动，由于此时气缸内的压力低于气缸外排气管道中的压力，吸、排气阀均不能打开，由气缸、活塞以及阀板、气阀等组成了一个封闭的空间，并且随着活塞的向上运动而缩小，气体得以压缩，成为压缩过程。
随着制冷压缩过程的进行，气缸内的气体压力不断提高，当压力略高于排气管内的压力，所产生的压力差足以克服排气阀的阻力时，排气阀打开，开始排气过程，直至活塞到达上止点，气缸容积达到最小，排气过程结束。
