活塞壓縮機的結構在3-7已作了介紹，它們在流程和工作原理上基本相同。圖3-8為L形三級活塞空氣壓縮機的工藝流程。當電動機帶動曲軸10轉動時，活塞4作往復運動。空氣按圖中箭頭方向，依次經過空氣過濾器6、一級氣缸5、一級中間冷卻器2、一級油水分離器1、二級氣缸20、二級中間冷卻器14、二級油水分離器13、三級氣缸17、三級冷卻器（也稱后冷卻器）16、三級油水分離器15后，送到空氣分離崗位上的分子篩純化器。當不采用分子篩純化器而采用堿液洗滌塔時，空氣從二級油水分離器13出來后，先進入堿液洗滌塔清除空氣中的二氧化碳，然后再到三級氣缸壓縮。從三級氣缸出來，經三級冷卻器和三級油水分離器15后，送空分崗位上的干燥器。

在上述流程中，空氣首先在過濾器中清除掉灰塵，然后在一、二、三級氣缸中逐級壓縮，提高壓力。由于空氣在壓縮后溫度會升高，將影響下一級的壓縮，并使功率消耗增加，所以在每一級后，由冷卻器將空氣冷卻到接近吸氣溫度。空氣在壓縮和冷卻后，將有水分析出，同時它夾帶了一部分氣缸中的潤滑油，所以在各級冷卻器后又設有油水分離器，定期吹除水分和油分。