Когда поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку цилиндра, объем внутри цилиндра увеличивается, а давление падает. Когда давление внутри цилиндра падает ниже атмосферного давления, под действием разницы давлений между внутренней и внешней сторонами цилиндра, наружный воздух преодолевает натяжение пружины, открывая впускной клапан и поступая в цилиндр (в этот момент выпускной клапан закрыт). Когда поршень достигает нижней мертвой точки, цилиндр заполняется воздухом, давление которого равно атмосферному давлению. По мере уравновешивания давления внутри и снаружи цилиндра пружина клапана закрывает впускной клапан, отталкивая его назад, тем самым завершая такт впуска.

Когда поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, впускной и выпускной клапаны закрываются, и воздух внутри цилиндра сжимается. По мере движения поршня вверх объем цилиндра продолжает уменьшаться, и давление сжатого воздуха соответственно возрастает. Этот процесс называется тактом сжатия.

Когда давление сжатого воздуха превышает суммарную силу натяжения пружины клапана и давления внутри выпускного патрубка, выпускной клапан открывается, и сжатый воздух выходит через выпускной патрубок до тех пор, пока поршень не достигнет верхней мертвой точки. В этот момент большая часть сжатого воздуха внутри цилиндра выходит, что приводит к резкому падению давления воздуха. Затем выпускной клапан снова закрывает цилиндр под действием натяжения пружины. Этот процесс известен как ход выпуска.

Когда поршень перемещается из верхней мертвой точки обратно в нижнюю мертвую точку, в цилиндр всасывается свежий воздух, инициируя следующий такт впуска. Таким образом, поршневой воздушный компрессор работает в непрерывном цикле впуска, сжатия и выпуска.