Поршневой компрессор высокого давления в основном состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно-поступательного движения в большинстве поршневых компрессоров имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. Для предотвращения самовозгорания смазки компрессоры высокого давления снабжаются водяным или воздушным охлаждением. При этом процесс сжатия воздуха в поршневом компрессоре приближается к изотермическому, который является теоретически наивыгоднейшим. Для получения высокого давления применяются многоступенчатые компрессоры, в которых, чередуя сжатие с промежуточным охлаждением, можно получать газ очень высоких давлений - выше 10 Мн/м2. В поршневых компрессорах высокого давления обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления.