Máy nén khí hoạt động bằng cách lưu trữ không khí trong bình chứa khí và tạo áp suất, sẵn sàng được giải phóng dưới dạng năng lượng không khí. Khí nén có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau như làm đầy các bình khí với nhiều loại khác nhau khí, bơm hơi lốp xe, cung cấp năng lượng cho các dụng cụ khí nén, cung cấp khí sạch có áp suất cho hệ thống HVAC và cung cấp áp suất cho các dụng cụ làm sạch điện. Không khí có điều áp cũng có các ứng dụng công nghiệp, quy mô lớn như thiết bị dập, máy đục lỗ truyền động và dụng cụ điện rô bốt.
Một ví dụ điển hình về máy nén khí là máy nén khí tự chế điển hình trong nhà để xe hoặc kho dụng cụ. Máy nén tạo áp suất không khí bằng cách đưa nó vào bình chứa bằng cách sử dụng một máy bơm. Với máy nén khí loại nhỏ, loại để xe, không khí thường đi qua ống dẫn tới dụng cụ điện hoặc máy lọc điện khi được xả ra.
Các loại máy nén khí tự chế có công tắc áp suất tự động bật và tắt để chạy máy bơm khi áp suất bên trong bình chứa khí yếu đến mức định trước. Khi áp suất trong bình tăng lên đến một mức định trước khác, máy bơm không khí sẽ tự động tắt.
Vì không khí có áp suất cũng tạo ra nhiệt, máy nén khí đã tích hợp các cơ chế giúp tản nhiệt. Nhiệt lượng do máy nén khí tạo ra thường được tản ra qua các cánh tản nhiệt bằng kim loại bên ngoài. Các loại hệ thống làm mát máy nén khác sử dụng nước hoặc dầu làm yếu tố làm mát.
