Die Kompressorzylinder, auch Stufen genannt, von denen eine bestimmte Konstruktion ein bis sechs oder mehr haben kann, dienen zur Eingrenzung des Prozessgases während der Kompression.
Zylinder für größere Anwendungen (typische Abschaltung ist 300 PS) sind mit Kühlmittelkanälen für Thermosiphon- oder zirkulierende Flüssigkühlmittelsysteme ausgestattet, während einige kleinere Kompressoren für den Heim- und Werkstattgebrauch normalerweise luftgekühlt sind. Zylinder für große Anwendungen sind im Allgemeinen mit austauschbaren Laufbuchsen ausgestattet, die in die Bohrung eingepresst werden und einen Antirotationsstift enthalten können.
Prozessgas wird in den Zylinder gesaugt, gepresst, eingeschlossen und dann durch mechanische Ventile freigesetzt, die normalerweise automatisch durch Differenzdruck arbeiten. Je nach Systemdesign können Zylinder ein oder mehrere Saug- und Auslassventile haben.